[Interessante] Shaders: o que são e para que servem?

Para nós, gamers, os jogos aparecem como um pacote completo que envolve gráficos, jogabilidade, trama e outros aspectos fundamentais. Conseguimos discernir uma coisa da outra, identificar falhas e até mesmo propor soluções para certos problemas pontuais. Alguns conseguem até imaginar novas mecânicas com as quais qualquer jogo funcionaria de forma bem melhor do que a lançada.

Muitos enxergam o game da mesma forma que um filme, e propõem soluções como se fossem diretores. “Seria melhor se o personagem pudesse atirar enquanto anda” ou “Este game seria melhor em terceira pessoa” são frases muito repetidas, como se bastasse trazer a câmera mais para trás ou ordenar que o protagonista faça duas coisas ao mesmo tempo. Para os programadores, porém, tudo isso se resume a cálculos.



Todos os aspectos de jogo, controlados ao apertar de um botão, são um intrincado conjunto de contas matemáticas que resultam na imagem vista na tela. Agora, imagine calcular todas as nuances de um oceano em pleno movimento, bem como os reflexos do sol e outros objetos na água? Este é um insano trabalho de processamento que tem os shaders como principal ator e facilitador .

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A imagem acima, do game Just Cause 2, exibe uma série de shaders em pleno funcionamento. A movimentação da água varia em diversos pontos. Há dois reflexos, o do sol e o da margem do rio. A roupa de Rico Rodriguez está ensopada, assim como seu corpo. O efeito é extremamente realista.

Imagine se cada elemento tivesse que ser trabalhado independentemente. Talvez o resultado não fosse tão natural e não casasse tão bem com os gráficos gerados pelo sistema. Desta forma, os shaders conferem mais flexibilidade aos artistas e programadores, garantindo o máximo de realidade possível aos games.

Os shaders são executados na GPU (unidade de processamento gráfico, na sigla em inglês), componente que, como o nome já diz, é responsável por toda a parte visual. Mais especificamente, seu funcionamento é coordenado pelo pixel pipeline, unidade responsável pela transferência de informações referentes aos pixels que formam uma imagem. Quanto maior o pipeline, maior a velocidade de processamento.


Apesar de todo o processo de manipulação gráfica ser realizado pela GPU, existem diferentes tipos de shaders, responsáveis por aspectos específicos. Para proporcionar o melhor rendimento possível, as tarefas são distribuídas pelo processador de acordo com a demanda. Para otimizar ainda mais o desempenho, algumas placas contam com unidades dedicadas a cada tipo de shading.

O vertex shader, como o nome indica, é o responsável pela manipulação dos vértices de um objeto tridimensional. É ele o responsável por, por exemplo, a movimentação da água de um oceano ou de um gramado. Para um desenvolvedor, basta aplicar esta função para que os cálculos apropriados de movimento sejam realizados, e os gráficos passem a ter uma movimentação mais natural.



Este processo é o responsável pelas alterações de posição, cor e textura, por exemplo, decorrentes da passagem de um objeto na água ou da detonação de uma granada. Como mostrado no vídeo acima, de Uncharted 2, o elemento reage de maneira diferente às passadas de Drake, ao mesmo tempo em que espirra e fica tremulando após as explosões.

Gráficos tridimensionais são formados por diversos triângulos, que não podem ser vistos em condições normais. Ao aproximar uma imagem 3D com um software específico para este fim, porém, é possível observar as diversas figuras geométricas que formam os objetos na tela. Quanto mais artefatos utilizados, mais definidos serão os gráficos.



Esta é a função do geometry shader, trabalhar com a geometria das imagens mostradas na tela. Esta unidade trabalha de forma a sempre exibir os melhores gráficos possíveis, de acordo com as especificações da máquina na qual o game está sendo executado. É dela a responsabilidade por melhorar as curvas, por exemplo, ou detalhar os objetos exibidos.

Ficou impressionado com os reflexos do circuito e da plateia nos carros de F1 2010? Seu queixo caiu com a bela imagem de Just Cause 2 que utilizamos no início deste artigo? Saiba que tudo isso é de responsabilidade do pixel shader, unidade encarregada do “acabamento” dos gráficos gerados na GPU.

[img(100%)]http://static1.baixakijogos.com.br/images/games/000/005/527/screenshots/245591/img_normal.jpg?117a8a[/img]

O trabalho é feito ponto a ponto, e é um dos mais complexos de toda a categoria de shaders. É aqui que a profundidade, cor e todos os outros parâmetros dos gráficos são processados de acordo com as condições ambientais e de iluminação especificada pelo desenvolvedor. Ou seja, o pixel shader é o responsável por aplicar a sombra no personagem, deixá-lo molhado ou chamuscado, apenas para citar alguns exemplos.

Os shaders não funcionam sozinhos, e sim, baseados em uma biblioteca muito extensa de estados que nada mais são do que as instruções para cada uma dos aspectos que podem ser aplicados aos gráficos. É através destas bibliotecas que, por exemplo, é possível desligar os efeitos de neblina ou iluminação. Hoje, dois tipos principais desses conjuntos são utilizados na esmagadora maioria dos jogos.

O primeiro deles é o Direct3D, que faz parte do DirectX da Microsoft. Além de disponível em todos os computadores com Windows, a arquitetura também está presente no Xbox 360, e é a principal solução para renderização de gráficos em 3D.



O Direct3D tem o desempenho como foco principal e, sendo assim, é perfeita para jogos, principalmente em máquinas que não possuem uma especificação poderosa. Além disso, possui suporte também à renderização de gráficos 2D, substituindo a biblioteca DirectDraw, específica para este tipo de trabalho, a partir da versão 8 do DirectX.

Na briga contra o Direct3D está o OpenGL, biblioteca de instruções tridimensionais de código aberto. Apesar de também poder ser utilizada em games, a arquitetura é especializada em funções de modelagem e desenho. Também possui uma série de diferenças nos cálculos realizados em relação ao DirectX.

[fonte: Baixaki]

achei que fosse queijo

Nole14 escreveu:achei que fosse queijo

isso é queijo Shedar kkkkkkkkkkk

correiamaia escreveu:

Nole14 escreveu:achei que fosse queijo

isso é queijo Shedar kkkkkkkkkkk

KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK

Daqui a pouco tem que mudar o nome do forum para Analfabeto Nation.
Ta loko hein...

keyboard99 escreveu:Daqui a pouco tem que mudar o nome do forum para Analfabeto Nation.
Ta loko hein...

kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk quando eu vi o topico ja sabia que ra sobre graficos de jogos e talz,mas ae veio o comentario do nole e ae eu nao segurei e fresquei logo kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk

correiamaia escreveu:

keyboard99 escreveu:Daqui a pouco tem que mudar o nome do forum para Analfabeto Nation.
Ta loko hein...

kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk quando eu vi o topico ja sabia que ra sobre graficos de jogos e talz,mas ae veio o comentario do nole e ae eu nao segurei e fresquei logo kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk

Então tu ta 'fresca' ?

SolidEdgard escreveu:

correiamaia escreveu:

keyboard99 escreveu:Daqui a pouco tem que mudar o nome do forum para Analfabeto Nation.
Ta loko hein...

kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk quando eu vi o topico ja sabia que ra sobre graficos de jogos e talz,mas ae veio o comentario do nole e ae eu nao segurei e fresquei logo kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk

Então tu ta 'fresca' ?

O correia é fo** o cara se queima sozinho kkkk'.

kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk pode crer .... Eu nen preciso falar com ele... ele se queima sozinho msm kkkk

melhor pra nos

SolidEdgard escreveu:kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk pode crer .... Eu nen preciso falar com ele... ele se queima sozinho msm kkkk

melhor pra nos

modos de falr kkkkkkkkkkkkkkkkkkkk,eu em,em topicos onde esteje :solid,e keyboard eu nem abro mais pq se eu posto,la vem eles me trollarem!

correiamaia escreveu:

SolidEdgard escreveu:kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk pode crer .... Eu nen preciso falar com ele... ele se queima sozinho msm kkkk

melhor pra nos

modos de falr kkkkkkkkkkkkkkkkkkkk,eu em,em topicos onde esteje :solid,e keyboard eu nem abro mais pq se eu posto,la vem eles me trollarem!

Abre o que ? kk'

keyboard99 escreveu:

correiamaia escreveu:

SolidEdgard escreveu:kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk pode crer .... Eu nen preciso falar com ele... ele se queima sozinho msm kkkk

melhor pra nos

modos de falr kkkkkkkkkkkkkkkkkkkk,eu em,em topicos onde esteje :solid,e keyboard eu nem abro mais pq se eu posto,la vem eles me trollarem!

Abre o que ? kk'

esta subjetivo que sejas o TOPICO QUE NAO ABRO MAIS,olha ae quem deu a ideia do Analfabeto nation e nao sabe nada de verbo transitivo!ou entao subjetividade!
num to dizendo,sempre que respondo algo em um topico que tenha o keyboard e o solid semrpe me trollam,antes era facil,so o solid ne, agora ate o keyboard entrou na onda!

esta subjetivo que sejas o TOPICO QUE NAO ABRO MAIS,olha ae quem deu a ideia do Analfabeto nation e nao sabe nada de verbo transitivo!ou entao subjetividade!
num to dizendo,sempre que respondo algo em um topico que tenha o keyboard e o solid semrpe me trollam,antes era facil,so o solid ne, agora ate o keyboard entrou na onda!

Não lembro disso ai hein, faz tanto tempo que estudei isso, é aquele negócio de verbo transitivo e intransitivo né ? Mas vou dar uma revisada aqui kkk'
Para véi,ngm fica trolando só você, trolamos todo mundo o problema é que você é o que mais "da bola fora" vamos dizer assim, mas fica tranquilo, num vo fica mais te trolando não ..

Spoiler:

Pior que é ... os outros aprendem, o correia não ! So fala bestera kkkkk

É negada.....

1- Parabéns keyboard me tirou muitas duvidas topico maneiro.
2- MAS NÃO É POSSIVEL CORREIA JURO QUE TENTO TE DEFENDER MAS VC NÃO SE AJUDA

new2 escreveu:
É negada.....

1- Parabéns keyboard me tirou muitas duvidas topico maneiro.
2- MAS NÃO É POSSIVEL CORREIA JURO QUE TENTO TE DEFENDER MAS VC NÃO SE AJUDA

kkkkkkkk'
Mas o pior é que é verdade kkk'.. Coitado do correia, as vezes da dó dele.

Spoiler:

keyboard99 escreveu:

SolidEdgard escreveu:

correiamaia escreveu:
kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk quando eu vi o topico ja sabia que ra sobre graficos de jogos e talz,mas ae veio o comentario do nole e ae eu nao segurei e fresquei logo kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk

Então tu ta 'fresca' ?

O correia é fo** o cara se queima sozinho kkkk'.

Como é que é?! O Correia queima?!!!

kkkkkkkkkkkkkkkkk J.G. = Japa Gay ??

SolidEdgard escreveu:

correiamaia escreveu:

Nole14 escreveu:achei que fosse queijo

isso é queijo Shedar kkkkkkkkkkk

KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK

porque o solid sempre posta esse vídeo, já perdeu a graça, se a gente for trollar todo erro de português do correia a gente só vai perder muito tempo kkkk

Spoiler:

Posto pq eu sempre do risada desse veio todo feliz e da musica kkkkkkk

Além de que eu nao faço isso para todos ... se fose asim .. nossa ! So posto para os 'tops' kkkk

SolidEdgard escreveu:Posto pq eu sempre do risada desse veio todo feliz e da musica kkkkkkk

Além de que eu nao faço isso para todos ... se fose asim .. nossa ! So posto para os 'tops' kkkk

Cê fala os tops no sentido tops ou os tops no sentido tops analfabetos ? kk'

keyboard99 escreveu:

SolidEdgard escreveu:Posto pq eu sempre do risada desse veio todo feliz e da musica kkkkkkk

Além de que eu nao faço isso para todos ... se fose asim .. nossa ! So posto para os 'tops' kkkk

Cê fala os tops no sentido tops ou os tops no sentido tops analfabetos ? kk'

tops analfabetos hehehehehehhe