Shader

Příklady z praxe

1. 01

   Obarvení podle výšky

   Fragment shader dostane pro každý pixel jeho výšku v terénu a podle ní vybere barvu: nízko tráva, vysoko sníh. Celá mapa se obarví jedním průchodem bez jediného cyklu v kódu.

   vec3 color = mix(grass, snow, smoothstep(0.4, 0.8, height));

Časté omyly

MýtusShader se stará jen o stínování a světlo.

Ve skutečnostiNázev je historický. Dnešní shadery řídí celý vykreslovací řetězec a compute shadery se používají i na úlohy bez jakéhokoli vztahu ke grafice, například na fyzikální simulace nebo trénink modelů.

Časté dotazy

Jaký je rozdíl mezi vertex a fragment shaderem?

Vertex shader běží jednou pro každý vrchol geometrie a rozhoduje, kam se vrchol promítne na obrazovku. Fragment shader běží jednou pro každý pixel, který geometrie pokryje, a určuje jeho výslednou barvu. Vertexů bývají tisíce, fragmentů miliony, takže fragment shader je obvykle to, co rozhoduje o výkonu.

V jakém jazyce se shadery píší?

Podle grafického API. OpenGL a WebGL používají GLSL, Direct3D jazyk HLSL, Metal jazyk MSL a Vulkan přijímá mezikód SPIR-V, do kterého se ostatní jazyky překládají. Všechny vycházejí syntaxí z jazyka C a koncepty jsou mezi nimi přenositelné, takže kdo umí jeden, zvládne rychle i další.

Zdroje

1. Shader(otevře se v novém okně)Khronos Group, 2026

Související pojmy

• RasterizaceRasterizace je převod geometrie, písma, vektorových tvarů nebo obrazových popisů na mřížku pixelů či vzorků. V grafických kartách tvoří klíčový krok mezi 3D scénou a obrazem na displeji: rozhoduje, které pixely pokrývá trojúhelník, jakou mají hloubku a jaké fragmenty dostanou shadery.
• TexturaTextura je datový obraz nebo procedurální vzor, který se v počítačové grafice používá k určení vzhledu povrchu objektu. Může nést barvu, průhlednost, drsnost, normály nebo jiné hodnoty, které shader čte při vykreslování. Textury umožňují bohatý detail bez modelování každé nerovnosti geometrií a výrazně ovlivňují paměť i výkon.
• Anti-aliasingAnti-aliasing je soubor technik, které omezují zubaté hrany a třepení detailů vznikající při převodu spojitého obrazu na mřížku pixelů. V grafice barvy na hranách obvykle průměruje nebo vzorkuje vícekrát, aby diagonály, text a 3D modely působily plynuleji, i když za cenu výkonu nebo mírné ztráty ostrosti.
• Ray tracingRay tracing je technika vykreslování, která simuluje cestu světelných paprsků scénou a z jejich průsečíků s objekty počítá barvu pixelů. Používá se pro věrohodné odrazy, stíny, průhlednost a globální osvětlení, ale je výpočetně náročnější než běžná rasterizace.
• UV mapováníUV mapování je způsob, jak přiřadit bodům na povrchu 3D modelu souřadnice v 2D textuře. Souřadnice U a V určují, která část obrázku se zobrazí na konkrétním polygonu, takže lze na objekt přesně nanést barvu, detaily materiálu, normálové mapy nebo jiné texturové informace.
• GPUGPU je specializovaný procesor navržený pro masivně paralelní výpočty, zejména vykreslování grafiky a zpracování maticových operací. Oproti CPU má mnoho jednodušších výpočetních jednotek, které současně provádějí podobné instrukce nad velkým objemem dat, například pixely, vertexy, texturami nebo tenzory ve strojovém učení.
• Osvětlovací modelOsvětlovací model je matematický popis toho, jak se v počítačové grafice vypočítá barva povrchu podle světel, materiálu, normály a směru pohledu. Používá se v rendererech a shaderech k simulaci matného odrazu, lesku, stínů i fyzikálně věrohodnějšího chování materiálů.
• BlenderBlender je open source 3D aplikace pro modelování, sculpting, animaci, simulace, kompoziting a renderování scén. Spojuje nástroje pro tvorbu polygonálních modelů, materiálů, kamer, světel a efektů do jednoho prostředí, takže se používá pro herní assety, vizualizace, motion design, výuku i menší filmovou produkci.