介绍顶点着色器和像素着色器

第一部分 顶点着色器

什么是顶点着色器？
1 顶点着色器是一组指令代码，这组指令代码在顶点被渲染时执行。
2 同一时间内，只能激活一个顶点着色器。
3 每个源顶点着色器最多拥有128条指令（DirextX8.1），而在DirectX9，则可以达到256条。

为什么大家要使用顶点着色器？
1 顶点着色器可以提高渲染场景速度。
2 用顶点着色器你可以做布类仿真，高级别动画，实时修改透视效果（比如水底效果），高级光亮（需要像素着色器支持）

顶点着色器如何运作？
简单说来，运作方式如下：当渲染一个顶点时，API会执行你在顶点着色器中所写的指令。依靠这种方法，你可以自己控制每个顶点，包括渲染，确定位置，是否显示在屏幕上。

如何创建一个顶点着色器？
用一个文本编辑器就可以了！我建议你们使用notepad或者vs开发环境来创建和修改着色器。另外，必须拥有一个支持可编程着色器的显卡。写完着色器后，保存他。API就可以调用他了（Direct3D或OpenGL）。API通过一些函数来调用这些代码指令到硬件中。

第二部分 像素着色器

什么是像素着色器？
1 像素着色器也是一组指令，这组指令在顶点中像素被渲染时执行。在每个执行时间，都会有很多像素被渲染。（像素的数目依靠屏幕的分辨率决定）
2像素着色器的指令和顶点着色器的指令非常接近。像素着色器不能像顶点着色器那样，单独存在。他们在运行的时候，必须有一个顶点着色器被激活。

为什么大家要使用像素着色器？
1 像素着色器过去是一种高级图形技术，专门用来提高渲染速度。
2 和顶点着色器一样，使用像素着色器，程序员能自定义渲染每个像素。

像素着色器如何运作？
一个像素着色器操作顶点上单独的像素。和顶点着色器一样，像素着色器源代码也是通过一些API加载到硬件的。

如何创建一个像素着色器？
也和顶点着色器一样，你只需要一个文本编辑器和支持着色器编程的显卡即可。同样，API(Direct3D OpenGL)加载像素着色器代码指令到硬件中。

第三部分 寄存器

我们需要什么样的硬件支持？
1 需要DirectX SDK 9.0（DX用户）。注意：我们的顶点着色器的版本是vs2.0。（Dx9支持）
2 需要OpenGL 1。4(OpenGL用户)。
3 可编程着色器显卡。

什么是寄存器？
寄存器是显卡GPU的内存位置，直观的说，可以把寄存器想象成变量存放的地方。现在，有相当数量的寄存器你可以使用！顶点着色器拥有比像素着色器更多的寄存器。

<顶点着色器寄存器>
我们先看看可供使用的顶点着色器有哪些？
1 输入寄存器16个
2 输出寄存器9个（GeForce显卡）或11个（Radeon显卡）（译者注：请参看最新的显卡介绍，硬件更新太快，没办法。）
3 常数寄存器96个（GeForce显卡）或192个（Radeon显卡）
4 临时寄存器12个
5 地址寄存器1个（顶点着色器vc2.0）

这些寄存器都是干什么的？
1 输入寄存器保留顶点的数值，当顶点要建立渲染时。比如（D3D），输入寄存器v0将保存顶点位置，v1保存颜色。（例子代码在下一章）
2 输出寄存器保存将要被渲染的顶点，最终的值。在下面的例子中，输出寄存器oPos保存顶点的输出位置，oD0保存顶点颜色。（这些值可能会被更新）
3 常量寄存器保存你自己写入的数据。例子中，你可以写进光线颜色，那么，就可以设定寄存器c[15]。你可以混合顶点颜色数据：基于当前光照oD0，使v1附上新的颜色。
4 临时寄存器被用来保存临时变量。
5 地址寄存器保存地址偏移量（整数）。

不要对上面介绍的东西害怕。我也是第一次学习这些东西（译者：我也是-_-!）。

<像素着色器寄存器>
然后我们看看像素着色器寄存器都有些什么？
1 常量寄存器8个
2 纹理寄存器4个（ps1.4里有6个）
3 临时寄存器2个（ps1.4里有6个）
4 颜色寄存器2个

这些寄存器都是干什么的？
1 常量寄存器保存用户输入的数据
2 纹理寄存器保存对应顶点的纹理坐标
3 颜色寄存器保存像素的输出颜色
4 临时寄存器保存临时值

后面还有教程看，耐心点。

第四部分 教程（分别使用了D3D和OpenGL）

顶点着色器例子（D3D版）：
// Header section…

vs.2.0 // Vertex Shader version

// Define the input information…
dcl_position v0 // Declare that v0 will be the original position
dcl_color v1 // Declare that v1 will hold the original color

// Set the output information…
mov oPos, v0 // Move the original position to the final position
mov oD0, v1 // Move the original color to the final color

每个顶点着色器都是由3部分组成：头，输入定义段，数据段。

顶点着色器例子（OpenGL using vertex shader extension GL_ARB_vertex_program）
// Header section…

!!ARBvp1.0 // Vertex Shader version

// Declare that VPos will be the original position and VCol is the original color
ATTRIB VPos = vertex.position;
ATTRIB VCol = vertex.color;

// Declare that OutPos is the output position and OutColor is the output color
OUTPUT OutPos = result.position;
OUTPUT OutColor = result.color;

// Set the output information…
mov OutPos, VPos // Move the original position to the final position
mov OutColor, VCol // Move the original color to the final color

顶点着色器包括4部分：头，输入定义段，输出定义段，数据段。

像素着色器（Direct3D using pixel shader ps.1.1）
ps.1.1 // version number.

mov r0, v0 // Move the original pixel color to the output color so we can use that.

此着色器使用原始颜色数据输出。

像素着色器（OpenGL using pixel shader extension GL_ARB_fragment_program）
!!ARBfp1.0

ATTRIB inColor = fragment.color.primary; # Original pixel color.

OUTPUT outColor = result.color; # Define output color.

MOV outColor, inColor; # Move original color to the output so we can use that.
END # Define end of the pixel shader.

此着色器使用原始颜色数据输出。

第五部分 结论

使用顶点和像素着色器会极大的改善图形质量。