Шейдер - что такое? Типы, достоинства и недостатки

С глобальной компьютеризацией в наш мир пришло огромное количество непонятных терминов. Разбираться с ними всеми не так-то просто, как кажется на первый взгляд. Многие из них похожи названиями, многие имеют широкий функционал. Пришло время узнать, что такое шейдер, откуда он взялся, для чего нужен и какой бывает.

Оптимизатор

Скорее всего, вы заядлый игрок в «Майнкрафт» и именно поэтому пришли узнать, что же это такое. Стоит сразу отметить, что понятие «шейдер» спокойно отделяется от этой игры и может «жить» от неё отдельно. Точно так же, как и моды. Поэтому крепко связывать эти два понятия не стоит.

Вообще, шейдер родом из программирования, появился как помощник специалистам. Наверное, будет громким называть этот инструмент оптимизатором, но он реально улучшает картинку в играх. Итак, когда вы уже начали приблизительно понимать, что же это, перейдем к точному толкованию.

Толкование

Что такое шейдер? Это компьютерная программа, которую исполняют процессоры видеокарты. Эти инструменты разрабатывают на специальном языке. В зависимости от назначений он может быть разным. После чего шейдеры условно транслируются в инструкции к процессорам графических ускорителей.

Применение

Сразу нужно сказать, что применение в целом предопределено назначением. Программы внедряют в процессоры видеокарт, а значит, они работают над параметрами объектов и изображений трехмерной графики. Они могут выполнять массу задач, среди которых и работа с отражением, преломлением, затемнением, эффектами сдвига и пр.

Предпосылка

Люди уже давненько пытаются узнать, что такое шейдер. Еще до этих программ разработчики делали все вручную. Процесс формирования изображения из неких объектов был не автоматизирован. Прежде чем игра появлялась на свет, разработчики самостоятельно занимались рендерингом. Они работали с алгоритмом, составляли его под разные задачи. Так появлялись инструкции для наложения текстур, видеоэффектов и т.д.

Конечно, некоторые процессы все же были встроены в работу видеокарт. Такие алгоритмы могли использовать разработчики. Но у них никак не получалось навязать свои алгоритмы видеокарте. Нестандартные инструкции могли исполняться центральным процессором, который был медленнее графического.

Пример

Чтобы осознать разницу, стоит рассмотреть пару примеров. Очевидно, что в игре рендеринг мог быть аппаратным и программным. К примеру, все мы помним знаменитую Quake 2. Так вот, вода в игре могла быть просто синим фильтром, если речь идет об аппаратном рендеринге. А вот при программном вмешательстве появился плеск воды. Та же история и со светошумовыми гранатами в CS 1.6. Аппаратный рендеринг давал только белую вспышку, а программный добавлял пикселизированный экран.

Доступ

Так стало понятно, что необходимо решать подобные проблемы. Графические ускорители стали расширять количество алгоритмов, которые были популярными среди разработчиков. Стало понятно, что все «запихнуть» невозможно. Нужно было открыть доступ специалистам к видеокарте.

Прежде чем появились игры типа «Майнкрафт» с модами и шейдерами, разработчикам дали возможность работать с блоками GPU в конвейеры, которые могли бы отвечать за разные инструкции. Так стали известны программы с названием «шейдер». Для их создания специально разработали языки программирования. Так, видеокарты стали нагружать не только стандартной «геометрией», но и инструкцией для процессора.

Когда такой доступ стал возможным, стали открываться новые возможности программирования. Специалисты могли решать математические задачки на GPU. Такие расчеты стали называться GPGPU. Для этого процесса нужны были специальные инструменты. От компании nVidia CUDA, от Microsoft DirectCompute, а также фреймворк OpenCL.

Типы

Чем больше люди узнавали, что такое шейдеры, тем больше открывалось информации о них и их возможностях. Изначально ускорители имели три процессора. Каждый отвечал за свой тип шейдера. Со временем их заменили на универсальный. Каждый имел определенный комплекс инструкций, которые сразу имели три типа шейдеров. Несмотря на объединение работы, описание каждого типа сохранилось до сих пор.

Вершинный тип работал с вершинами фигур, которые имеют много граней. Тут может подразумеваться много инструментов. К примеру, речь идет о текстурных координатах, векторах касательной, бинормали или нормали.

Геометрический тип работал не просто с одной вершиной, но и с целым примитивом. Пиксельный был рассчитан на обработку фрагментов растровых иллюстраций и в целом с текстурами.

В играх

Если вы ищете шейдеры для «Майнкрафт 1.5.2», то вы, скорее всего, просто хотите улучшить картинку в игре. Чтобы такое стало возможным, программы прошли «огонь, воду и медные трубы». Шейдеры тестировали и дорабатывали. В итоге стало понятным, что у этого инструмента есть достоинства и недостатки.

Конечно, простота в составлении различных алгоритмов – это огромный плюс. Это и гибкость, и заметное упрощение в процессе разработки игры, а следовательно, и уменьшение стоимости. Получаемые виртуальные сцены становятся сложнее и реалистичнее. Также сам процесс разработки становится в разы быстрее.

Из недостатков стоит отметить лишь то, что придется изучать один из языков программирования, а также учитывать, что на разных моделях видеокарт размещается разный комплекс алгоритмов.

Установка

Если вы нашли шейдер пак для «Майнкрафта», нужно понимать, что существует много подводных камней в его установке. Несмотря на уже угасающую популярность этой игры, все же остаются её преданные поклонники. Не всем нравится графика, тем более в 2017 год. Некоторые считают, что благодаря шейдерам они смогут её улучшить. Теоретически это утверждение правильное. Но на практике вы измените немногое.

Но если вы все равно ищете способы, как установить шейдеры на «Майнкрафт 1.7», то, прежде всего, будьте внимательны. Сам процесс ничего сложного не представляет. К тому же вместе с любым скачиваемым файлом есть инструкция по его установке. Главное, это проверить версии игры и шейдера. Иначе оптимизатор не сработает.

В интернете много мест, где можно установить и скачать такой инструмент. Дальше нужно распаковать архив в любую папку. Там вы найдете файлик «GLSL-Shaders-Mod-1.7-Installer.jar». После запуска вам будет указан путь к игре, если он верный, то соглашайтесь со всеми последующими указаниями.

После нужно переместить папку «shaderpacks» в «.minecraft». Теперь при запуске лаунчера нужно будет зайти в настройки. Тут, если установка прошла корректно, появится строка «Shaders». Из всего списка можете выбрать нужный пакет.

Если вам нужны шейдеры для Minecraft 1.7.10, то просто находите шейдерпак нужной версии и проделываете то же самое. В интернете могут встречаться нестабильные версии. Иногда приходится их менять, переустанавливать и искать подходящий. Лучше смотреть на отзывы и выбирать наиболее популярные.