Shader 勉強メモ「シェーダーとは？」

Unityでのシェーダーの位置づけ「シェーダーで何ができる？」

グラフィックスパイプライン：一連の描画工程

CPU上でのドローコール
バーテックスシェーダー	頂点数の増減・プリミティブの変更を含まない頂点属性の変更
プリミティブアセンブリー
テッセレーションシェーダー	プリミティブの分割粒度を変更できる
ジオメトリーシェーダー	頂点数の増減・プリミティブの変更を含む頂点属性の変更
ラスタライゼーション
フラグメントシェーダー	テクスチャやオブジェクトの表面情報を用いた複雑な陰影処理
ROP処理
フレームバッファの出力

※バーテックス＝頂点情報、フラグメント＝色情報・深度情報、プリミティブ＝点と直線と三角形からなる基本図形

グラフィックスパイプライン外でのシェーダーの利用

コンピュートシェーダー

GPUでの汎用計算（GPGPU）、物理シミュレーション、画像処理/画像認識/ポストエフェクト、機械学習などの用途

Unity のコンピュートシェーダーは DirectX 11 の DirectCompute テクノロジに非常に近いものです。コンピュートシェーダーを実行できるプラットホームは以下のとおりです。

・DirectX 11 グラフィックス API と Shader Model 5.0 GPU を伴う Windows と Windows ストア

・現段階で一般的に使用されている OpenGL プラットフォーム (Linux か Windows 上の OpenGL 4.3、Android 上の OpenGL ES 3.1)。Mac OS X は OpenGL 4.3 に対応していないため、コンピュートシェーダーはまだ、利用することはできません。

・現段階で一般的に使用されているコンソール (Sony PS4、Microsoft XboxOne)。

ー『Unity - マニュアル: コンピュートシェーダー』より引用

Unityでのシェーダーの扱い「シェーダーをどうやって使う？」

Shader Labと呼ばれるUnity独自の形式。各種シェーディング言語で書かれたシェーダーをShader Labに埋め込むことでGPUに計算させることができる。以下のフォーマットで書かれる。

Shader “Tutorial/Test”{

Properties{

[UnityEditer上から編集できる変数やテクスチャの指定などの設定]

}

SubShader{

Pass{

[各種シェーディング言語で書かれたシェーダー]

}

FallBack “Diffuse”

}

シェーディング言語の種類

GLSL (OpenGL Shading Language)	C言語ライクなシェーディング言語
Cg (C for Graphics)	NVIDIAが開発。2012年に開発終了。
HLSL (High Level Shading Language)	Microsoftが開発。コンピュートシェーダーも書ける。
MSL (Metal Shading Language)	Appleが開発。macOS/iOSに対応。