shader——着色器

种类

顶点着色器，描述顶点属性（位置、纹理坐标、颜色等）

像素着色器，描述像素的特征（颜色、z深度和alpha值）

统一着色器模型。

二维着色器

二维着色器处理的是数字图像，也叫纹理，着色器可以修改它们的像素。二维着色器也可以参与三维图形的渲染。目前只有“像素着色器”一种二维着色器。

像素着色器

像素着色器（英语：pixel shader）也叫片段着色器（英语：fragment shader），用于计算“片段”的颜色和其它属性，此处的“片段”通常是指单独的像素。最简单的像素着色器只有输出颜色值；复杂的像素着色器可以有多个输入输出[4]。像素着色器既可以永远输出同一个颜色，也可以考虑光照、做凹凸贴图、生成阴影和高光，还可以实现半透明等效果。像素着色器还可以修改片段的深度，也可以为多个渲染目标输出多个颜色。

三维图形学中，单独一个像素着色器并不能实现非常复杂的效果，因为它只能处理单独的像素，没有场景中其它几何体的信息。不过，像素着色器有屏幕坐标信息，如果将屏幕上的内容作为纹理传入，它就可以对当前像素附近的像素进行采样。利用这种方法，可以实现大量二维后期特效，例如模糊和边缘检测。

像素着色器还可以处理管线中间过程中的任何二维图像，包括精灵和纹理。因此，如果需要在栅格化后进行后期处理，像素着色器是唯一选择。

三维着色器

三维着色器处理的是三维模型或者其它几何体，可以访问用来绘制模型的颜色和纹理。顶点着色器是最早的三维着色器；几何着色器可以在着色器中生成新的顶点；细分曲面着色器（英语：tessellation shader）则可以向一组顶点中添加细节。

顶点着色器

顶点着色器是最常见的一种 3D 着色器，对每个交给图形处理器的顶点都运行一次。目的是将每个顶点在虚拟空间中的 3D 坐标变换到在屏幕上显示的 2D 坐标（深度缓冲（Z-Buffer）的深度值也是如此）。顶点着色器可以掌控顶点的位置、颜色和纹理坐标等属性，但无法生成新的顶点。顶点着色器的输出传递到流水线的下一步。如果有之后定义了几何着色器，则几何着色器会处理顶点着色器的输出数据，否则，光栅化器继续流水线任务。

几何着色器

几何着色器在 OpenGL 3.2 和 Direct3D 10 中被引入, 以前可在带扩展的 OpenGL 2.0+ 中使用。改类型的着色器可以生成新的图形基元，比如点，线和三角形。几何着色器可以从多边形网格中增删顶点。它能够执行对 CPU 来说过于繁重的生成几何结构和增加模型细节的工作。Direct3D 10 增加了支持几何着色器的API，成为 Shader Model 4.0 的组成部分。OpenGL 只可通过它的一个插件来使用几何着色器，但极有可能在3.1版本中该功能将会归并。几何着色器的输出连接光栅化器的输入。

曲面细分着色器

曲面细分着色器作为一类新的着色器，在 OpenGL 4.0 和 Direct3D 11 中被引入，并在着色器的模型增加了两个阶段：曲面细分控制着色器(或外壳着色器)和曲面细分评估着色器(或域着色器)。这允许了较简单的网格借由特定函数计算，实时被细分成更细腻的网格。这个函示可以与多种变量相关，包含与视点的距离，因此可以主动调整细节层次，使较接近相机的物体有着较多细节。借由在着色器单元中才加上细节，这还可以大幅降低网格所需的带宽，也不需要降采样存储器中的网格。有些计算方式可以上采样任意的网格，有些则允许“提示”网格所要凸显的顶点和边缘。

图元和网格着色器

大约 2017 年, 图元着色器做为新的着色器阶段被 AMD Vega 微体系结构所支持。类似可以访问必要数据的计算着色器来处理几何体。

光线追踪着色器

光线追踪着色器被微软的 DirectX 光线追踪，Khronos Group 的 Vulkan，GLSL 和 SPIR-V，苹果的 Metal 所支持。

计算着色器

计算着色器并不仅限于图形应用程序，还有使用相同的通用图形处理单元执行资源的程序。它们可能在图形管线中被使用，比如额外的动画阶段或光照算法。 一些渲染 API 允许计算着色器轻松的与图形管线共享数据资源。