Gölgelendiriciler (shader)

Kısaca: Gölgelendirici (shader), ekran kartında çalışan ve geometrinin ile piksellerin nasıl gösterileceğini belirleyen küçük bir programdır: konum, renk, ışık, gölgeler ve yüzey efektleri.

Biraz daha ayrıntılı: Bir ekran kartı, aynı anda binlerce küçük hesaplama yapacak şekilde inşa edilmiştir. Gölgelendiriciler tam olarak bu hesaplamalardır: her köşe noktası veya piksel için aynı program farklı verilerle çalışır. Buna paralel işleme denir.

Ayrıntılı

Önemli türler:

Gölgelendirici	Görev
Vertex shader	Bir modelin her köşe noktasını işler: uzaydaki konum, yer değiştirme, animasyon
Fragment/piksel shader	Her pikselin rengini hesaplar: doku, ışık, yansıma, saydamlık
Geometri/tessellation shader	Geometri oluşturur veya inceltir (az üçgenden çok üçgen)
Compute shader	GPU’da genel hesaplamalar (fizik, yapay zekâ, görüntü filtreleri)
Işın izleme shader’ı	Gerçekçi aydınlatma için ışık ışınlarını hesaplama

Grafik ardışık düzenindeki sıra: Model verileri → vertex shader → rasterleştirme (üçgenler piksel olur) → fragment shader → görüntü.

Diller: GLSL (OpenGL), HLSL (DirectX, Unity), WGSL (WebGPU), Metal Shading Language (Apple), SPIR-V (Vulkan). Görsel: Shader Graph (Unity), malzeme düzenleyici (Unreal).

Örnek (GLSL fragment shader):

void main() {
    // dokudan renk, ışığa bağlı olarak karartılmış
    vec3 color = texture(tex, uv).rgb * max(dot(normal, lightDir), 0.0);
    output = vec4(color, 1.0);
}

Kullanım:

• Aydınlatma, gölgeler, su, duman, deri, saç, sis.
• Son işleme: bulanıklık (bloom), renk düzeltme, kenar yumuşatma.
• Sanat stilleri: cel shading (çizgi roman görünümü), piksel shader’ları, hologram efektleri.
• Yalnızca oyunlar değil: filmler (render shader’ları), hesaplamalar, yapay zekâ.

Maliyet: Karmaşık gölgelendiriciler kare hızını düşürür. İlk başlangıçta “gölgelendiricileri derleme”, oyunların uzun yüklenmesine neden olur (shader önbelleği).

Ayrıca bak: Oyun motoru, Unity, 3D modelleme