Shader Tutorial

1. Shaders

Efectos grficos asociados a una o varias texturas que ofrecen el resultado visual final de un material renderizado

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1.1 Color de teido

RGB aplicado a todo el polgono

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1.2 Tratamiento de la iluminacin

Se calcula nicamente para los vrtices de cada polgono, y el resto se calcula eficientemente por interpolacin (Gouraud y

Phong).

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1.3 Texturizado

Se mapea sobre el polgono, puede hacerse directamente con un valor de repeticin (Tiles) o mapearse por coordenadas (UV

Mapping).

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1.4 Shader difuso

Muestra el valor RGB completo de la textura en aquellos puntos en los que el rayo de luz resulta totalmente perpendicular a la

superficie, y reduce el RGB a negro a medida que el rayo se desva de esa direccin.

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1.4 Shader especular

A diferencia del difuso, cuando el rayo de luz es perpendicular a la superficie, es el color de la fuente de luz el que se muestra. Se

comporta como un reflejo. El comportamiento especular es configurable y cuando su valor es 0 se comporta igual que el

shader difuso.

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2. Mapas de normales

Son texturas secundarias que se utilizan en los shaders Bumped y Parallax.

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2.1 Normal de un polgono

Vector que seala la cara visible del polgono (S, los polgonos slo son visibles desde uno de sus lados). Es por tanto un vector

perpendicular a la superficie. La iluminacin es total cuando el rayo de luz est perfectamente alineado con la normal del

polgono.

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2.2 Generacin de un mapa de normales

En cada pxel almacena un color RGB que en realidad representa un vector direccional XYZ. Ese vector direccional representa una

normal distinta en cada punto, y permite que a efectos de iluminacin la superficie parezca tener irregularidades.

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3. Almacenamiento en memoria de las texturas

Las texturas se cargan desde el disco duro (Lento) a la memoria de la GPU (Rpida) consumiento parte de su memoria.

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3.1 Texturas de alta resolucin

Actualmente, la mxima resolucin de textura que soportan las GPUs es de 4096x4096 pxels.

Si asumimos que cada pxel almacena un color en 32 bits (4 bytes de informacin), tenemos que puede llegar a ocupar:

4096 x 4096 x 4 = 67108864 bytes = 64Mb

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Shader Tutorial3.2 Compresin RGB

Uno de los sistemas ms utilizados de compresin RGB es el DXT.

Se trata de un sistema diferencial, de forma que, para cada pixel adyacente, slo guarda unos cuantos bits de informacin de

diferencia respecto del anterior.

Si guardamos en DXT con 8 bits diferenciales por pxel tenemos una reduccin de tamao de 64Mb a 16Mb.

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3.3 MipMaping

El MipMaping parte de la premisa de que no es necesario mostrar la textura a resolucin completa en todo momento, ya que en

ocasiones puede estar renderizndose a mucha distancia de la cmara y bastara con una "miniatura" de la misma.

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Shader Tutorial3.3 MipMaping

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Shader Tutorial3.3 MipMaping

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3.3 MipMaping

El MipMaping parte de la premisa de que no es necesario mostrar la textura con su resolucin completa en todo momento, ya que en

ocasiones puede estar renderizndose a mucha distancia de la cmara.

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