Shadery. zaawansowane programowanie w glsl, AZ#677FEE9CEB/DL-ebwm/epub (Wydawnictwo Naukowe PWN)

Tytuł Shadery. Progresywne programowanie w GLSL Autorzy Karol Sobiesiak, Piotr Sydow Język polski Wydawnictwo Wydawnictwo Naukowe PWN ISBN 978-83-01-18397-4 Rok wydania 2015 Warszawa Wydanie 1 ilość stron 344 Format epub, mobi Spis treści Rozdział 1. Wstęp 9 1.1. Do kogo jest skierowana ta książka? 10 1.2. Przydatne narzędzia 11 Rozdział 2. Zrozumieć GPU 13 2.1. Co to jest Shader? 13 2.2. Architektura GPU 14 2.2.1. GPU versus CPU 15 2.2.2. Jednostki wykonawcze GPU 16 2.2.3. Przełączanie kontekstu i unikanie opóźnień 19 2.2.4. Przetwarzanie rozgałęzień 20 2.2.5. Model pamięci 22 Rozdział 3. Potok renderujący OpenGL 29 3.1. Najważniejsze etapy potoku grafi cznego 29 3.1.1. Przetwarzanie geometrii 29 3.1.2. Rasteryzacja 30 3.1.3. Przetwarzanie fragmentów 31 3.1.4. Postprocess fragmentów 32 3.2. Wprowadzenie do programowalnego potoku 32 3.2.1. Shader wierzchołków 33 3.2.2. Teselacja 34 3.2.3. Shader geometrii 37 3.2.4. Shader fragmentów 38 3.3. Kombinacja 39 3.3.1. Proces kombinacji, wiązania i linkowania 39 3.3.2. Wielokrotne wiązanie shaderów tego samego rodzaju 42 3.3.3. Rozłączne programy 43 3.3.4. Status kombinacji 46 Rozdział 4. Podstawy programowania 49 4.1. Język programowania shaderów GLSL 49 4.2. Profile 50 4.3. Interpretacja schematów konstrukcji programistycznych 51 4.4. Nazwy identyfi katorów obiektów 52 4.5. Preprocesor 52 4.5.1. Kontrola wersji shadera (#version) 53 4.5.2. Defi niowanie symboli, a także makrodefi nicji (#defi ne, #undef) 54 4.5.3. Kontrola warunkowej kompozycji (#if, #ifdef, #ifndef, #elif, #else, #endif) 58 4.5.4. Wspomaganie warunkowej kombinacji (#error) 59 4.5.5. Wspomaganie diagnostyki kodu źródłowego (#line) 59 4.5.6. Sterowanie działaniem kompilatora (#pragma) 60 4.5.7. Zarządzanie zestawem zwiększeń języka GLSL (#extension) 61 4.6. Typy danych 64 4.6.1. Bazowe typy numeryczne – skalary 65 4.6.2. Pochodne typy numeryczne – wektory 70 4.6.3. Pochodne typy numeryczne – macierze 76 4.6.4. Typy uchwytów 83 4.6.5. Rodzaj subroutine 83 4.6.6. Struktury 84 4.6.7. Tablice 86 4.7. Zmienne 92 4.7.1. Zmienne wewnętrzne 93 4.7.2. Zmienne interfejsu 94 4.7.3. Blok interfejsu 96 4.7.4. Deklaracja obiektów użytkownika w modułach shadera 98 4.8. Zakres zmiennych 99 4.9. Operatory 101 4.10. Instrukcje kontroli przepływu 102 4.11. Funkcje 104 4.11.1. Deklaracja funkcji 105 4.11.2. Definicja funkcji 106 4.11.3. Przeładowywanie funkcji 106 4.11.4. Parametry funkcji i wartości zwracane 107 Rozdział 5. Dane 112 5.1. Generyczny magazyn danych (obiekt bufora) 113 5.1.1. Tworzenie buforów 114 5.1.2. Wiązanie buforów 114 5.1.3. Zarządzanie stanem obiektów buforowych 117 5.1.4. Luźny dostęp do informacji bufora 122 5.1.5. Kopiowanie buforów 124 5.1.6. Odczytywanie zawartości buforów 124 5.1.7. Usuwanie buforów 125 5.2. Zmienne, a także bloki uniform 125 5.2.1. Domyślny blok uniform 126 5.2.2. Nazwany blok uniform 133 5.3. Zmienne, a także bloki buffer 147 5.3.1. Blok buforowy 148 5.3.2. Kontrola dostępu do pamięci 151 5.3.3. Operacje atomowe na zmiennych buforowych 155 5.3.4. Organizacja informacji w bloku 157 5.3.5. Własności stanu zmiennych oraz bloków buforowych 158 5.3.6. Pozyskiwanie lokacji zmiennych buforowych, a także aktualizacja danych 159 5.3.7. Wiązanie bloku buforowego 159 5.4. Sformatowany magazyn informacji (obiekt tekstury) 160 5.4.1. Reprezentacja tekstur w OpenGL 161 5.4.2. Struktura magazynu danych 161 5.4.3. Tworzenie i likwidowanie tekstur 164 5.4.4. Wiązanie tekstur 165 5.4.5. Alokacja oraz aktualizacja magazynu danych dla tekstur 169 5.4.6. Tekstura buforowa 171 5.5. Tekstury w shaderach 173 5.5.1. Mechanizm teksturowania 174 5.5.2. Zmienne sampler 177 5.5.3. Podstawowa metoda dostępu do złożonych typów tekstur 181 5.5.4. Funkcje wbudowane odpytywania tekstur 189 5.5.5. Nowoczesne funkcje zastosowane dostępu do danych tekstury 190 5.6. Obrazy w shaderach 196 5.6.1. Zmienne image 197 5.6.2. Podstawowe operacje na obrazie 202 5.6.3. Operacje atomowe na obrazie 204 5.7. Liczniki atomowe 207 5.7.1. Tworzenie liczników 207 5.7.2. Własności stanu liczników atomowych 208 5.7.3. Wiązanie buforów z licznikami 208 5.7.4. Operacje atomowe 209 5.8. Dodatkowe metody synchronizacji w dostępie do informacji 210 5.8.1. Synchronizacja dostępu w shaderach 210 5.8.2. Synchronizacja dostępu w API 212 Rozdział 6. Programowanie potoku renderującego 213 6.1. Przykładowy program zawierający wszystkie podstawowe shadery 213 6.2. Ogólny obraz komunikacji międzyetapowej 218 6.3. Przekazywanie danych w potoku 220 6.3.1. Właściwości shadera wierzchołków 221 6.3.2. Interfejsy in/out pomiędzy etapami 223 6.3.3. Lokacje przy przekazywaniu informacji między shaderami 228 6.3.4. Pełne a częściowe dostosowanie 230 6.3.5. Komponenty w lokacjach 231 6.3.6. Sposoby interpolacji przy przekazywaniu informacji do shadera fragmentów 232 6.3.7. Wbudowany blok gl_PerVertex 236 6.4. Przebieg i własności teselacji 241 6.4.1. Deklaracja płatu i jego przekształcenie na właściwy prymityw poddawany teselacji 242 6.4.2. Poziomy teselacji 243 6.4.3. Opcje rozstawu 245 6.4.4. Teselacja trójkąta 246 6.4.5. Teselacja czworokąta 250 6.4.6. Teselacja izolinii 252 6.5. Programowanie shadera wierzchołków 253 6.5.1. Optymalizacja liczby wywołań 254 6.5.2. Zmienne zaimplementowane 255 6.6. Programowanie shadera kontroli teselacji 256 6.6.1. Przepływ informacji i deklaracja liczby wywołań 257 6.6.2. Współbieżny dostęp do informacji wyjściowych 259 6.6.3. Zmienne wbudowane 261 6.7. Programowanie shadera ewaluacji teselacji 261 6.7.1. Przepływ informacji 262 6.7.2. Konfi guracja prymitywów za pomocą wejściowego kwalifi katora layout 263 6.7.3. Zmienne zaimplementowane 264 6.8. Programowanie shadera geometrii 264 6.8.1. Interfejs wejścia i deklaracja liczby wywołań shadera 265 6.8.2. Interfejs wyjścia – deklaracja prymitywu i emisja wierzchołków 266 6.8.3. Asygnowane prymitywy przylegające 269 6.8.4. Zmienne zaimplementowane 272 6.9. Programowanie shadera fragmentów 272 6.9.1. Renderowanie do bufora ramki 273 6.9.2. Odrzucanie fragmentów 274 6.9.3. Modyfikacja współrzędnych fragmentów 275 6.9.4. Wczesny test fragmentów i modyfi kacja buforu głębokości 275 6.9.5. Funkcje zaimplementowane i wywołania wspomagające 278 6.9.6. Zmienne zaimplementowane 282 Rozdział 7. Mechanizmy dodatkowe 284 7.1. Renderowanie do tekstur 284 7.1.1. Przygotowanie aplikacji 284 7.1.2. Renderowanie do wielu tekstur jako osobnych załączników koloru 286 7.1.3. Renderowanie do tekstur złożonych z zastosowaniem shadera geometrii 289 7.2. Mechanizm Shader Subroutine 291 7.2.1. Funkcje powodowane statycznie i dynamicznie 292 7.2.2. Elementy składniowe mechanizmu 294 7.2.3. Przykładowa implementacja 297 7.2.4. Konfigurowanie powiązań zmiennych z funkcjami subroutine 299 Rozdział 8. Shader obliczeniowy 303 8.1. Wprowadzenie 303 8.1.1. Kompozycja i zastosowanie shadera obliczeniowego 304 8.2. Wywołania shadera obliczeniowego i grupy wykonawcze 305 8.2.1. Identyfikacja wywołania 306 8.2.2. Ograniczenia liczby wywołań 307 8.3. Charakterystyka przetwarzania 308 8.3.1. Przetwarzanie lokalnych grup roboczych 308 8.3.2. Pamięć współdzielona – kwalifikator shared 309 8.3.3. Synchronizacja 310 Dodatek 313 Dodatek A 313 Dodatek B 314 Dodatek C 315 Dodatek D 317 Dodatek E 326 Dodatek F 335 Słownik pojęć 341 Bibliografia 343