Kaj je jezik za senčenje OpenGL®?

Jezik senčenja OpenGL® (GLSL) je računalniški programski jezik, zasnovan posebej za manipulacijo in nadzor tridimenzionalne (3D) grafike med postopkom upodabljanja neposredno znotraj grafične procesne enote (GPU) grafične kartice z uporabo knjižnic OpenGL®. V bistvu jezik za senčenje OpenGL® omogoča programerjem neposreden dostop do 3D geometrije in upodabljanja na najnižji možni ravni, ne da bi dejansko morali pisati rutine montažnega jezika za vmesnik s strojno opremo GPU. Z uporabo senčilnega jezika OpenGL® je mogoče učinke, kot so proceduralno ustvarjene teksture in geometrija, implementirati in optimizirati neposredno v GPU, kar pospeši proces upodabljanja. Omogoča tudi učinkovito izvajanje bolj zapletenih funkcij, kot so animacija ali posebni učinki, brez dodatnih stroškov kode višje ravni. Jezik senčenja GPU prevede v izvedljivo kodo, kar pomeni, da se lahko posebne izvedbe in prevajalniki oblikujejo za posamezne grafične kartice, s čimer se poveča učinkovitost delovanja z uporabo različnih senčil.

Za vse praktične namene je jezik za senčenje OpenGL® popolnoma implementiran programski jezik, ki posnema sintakso programskega jezika C na skoraj vse načine, z izjemo spremenljivk tipa kazalca in nekaterih predprocesorskih direktiv. Uporabniško definirane funkcije, spremenljivke in stavki logičnega razvejanja in zanke so podprti, kar omogoča pisanje popolnoma realiziranih programov samo z jezikom senčil in zagotavlja raven abstrakcije, ki je prenosljiva v različnih operacijskih sistemih in konfiguracijah strojne opreme. Ko je program za senčenje končan, se posreduje v GPU, kjer se prevede in izvede po potrebi med postopkom upodabljanja.

Program, napisan v jeziku senčenja OpenGL®, se na koncu prenese v GPU, kjer ga lahko prevede strojna oprema ali gonilniki, ki jih izdela proizvajalec grafične kartice. To pomeni, da imajo lahko določeni stavki, uporabljeni v jeziku, njihovo dejansko prevedeno bajtno kodo optimizirano za učinkovito delovanje s posebnimi funkcijami strojne opreme določene grafične kartice. To poveča hitrost izvajanja in lahko razširi osnovno funkcionalnost, tako da vključuje posebne možnosti upodabljanja in učinke, ki so lahko edinstveni za eno grafično kartico.

Obstajajo tri vrste senčil, ki jih je mogoče uporabiti za pisanje senčilnega jezika OpenGL®. Prvi je znan kot senčnik oglišč in je zasnovan za izvajanje kompleksnih operacij na posameznih ogliščih, kot je prevajanje, skaliranje ali teksturiranje točke v prostoru. Drugi je geometrijski senčnik in se lahko uporablja za dodajanje, odstranjevanje ali drugače manipuliranje poligonov, preden se končno rasterizirajo. Fragmentne senčnike, imenovane tudi senčnike slikovnih pik, je mogoče zapisati za izvajanje operacij na točkah v 3D sceni, saj so prevedene v ravno dvodimenzionalno (2D) sliko za prikaz na zaslonu, kot so svetlobni učinki ali popačenja.