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'''バーテックスシェーダー'''（[[英語]]：Vertex Shader、和名：頂点シェーダー）とは、[[シェーダー]]のうち、[[ポリゴン]]~~の頂点データが入力され、それを加工して、出力するものをいう。一般的には~~[[~~バーテックスバッファ~~]]~~から入力を受け取る。~~

'''バーテックスシェーダー'''（[[英語]]：Vertex Shader、和名：頂点シェーダー）とは、[[シェーダー]]のうち、[[グローバル変数]]（実質的に[[定数]]）と[[ポリゴン]]の[[頂点データ]]が入力され、それを加工して、出力するものをいう。

バーテックスシェーダーと[[ピクセルシェーダー]]の2種類は基本中の基本であるため、[[シェーダーモデル]]を問わず、[[DirectX]]や[[MonoGame]]、[[Unity]]などのプラットフォームを問わず扱えるはずである。

主に服や草などが「なびく系」のアニメーションを行うのに用いられていることが多い。これらは物理演算エンジンで細かく計算してもいいが、たとえば草原の草を1本単位で物理演算するのはCPUでは論外、専用ハードウエアでも厳しい。そういった場面でそれらしく見せるのに使われる。

== 概要 ==

バーテックスシェーダーと[[ピクセルシェーダー]]の2種類は基本中の基本であるため、[[シェーダーモデル]]を問わず、[[DirectX]]や[[MonoGame]]、[[Unity]]などのプラットフォームも問わず扱えるはずである。

[[file:バーテックスシェーダー.png|none]]

バーテックスシェーダーは、[[バーテックスバッファ]]および[[インデックスバッファ]]で無駄を削がれた[[頂点データ]]群を入力として受け取る。

出力も[[頂点データ]]群である。この出力は[[ジオメトリシェーダー]]に渡されて[[ピクセル]]群に分解され、その後[[ピクセルシェーダー]]に渡される。なお、近年のパイプラインではバーテックスシェーダーの直後に「[[ハルシェーダー]]」「[[テッセレーター]]」「[[ドメインシェーダー]]」の[[テッセレーション]]三兄弟（実質３つで１つ）を経由することもある。

== 主な用途 ==

主に服や草などが「なびく系」のアニメーションを行うのに用いられていることが多い。これらは[[物理演算エンジン]]で細かく計算してもいいが、たとえば草原の草を1本単位で物理演算するのは[[CPU]]では論外、専用ハードウエアでも厳しい。そういった場面でそれらしく見せるのに使われる。

また、小難しいことをしない場合はバーテックスシェーダーはほとんど使われず、頂点データにカメラ座標を行列乗算（カメラから見た位置に変換）して出力することも多い。[[MonoGame]]のサンプルプログラムではモデルとカメラの[[ジオメトリ変換]]に[[CPU]]で計算していることが多いが、バーテックスシェーダーを使うとかなり速くなるよ。

=== 頂点データの最適化 ===

入力をそのまま出力するバーテックスシェーダーを用意して、そこに[[バーテックスバッファ]]と[[インデックスバッファ]]を投げ込む。すると[[インデックスバッファ]]と同じサイズに無駄を削がれた[[バーテックスバッファ]]が得られる（インデックスが頂点座標に置き換えられたものが得られる）。

この無駄の削がれたバーテックスバッファを[[物理演算エンジン]]にぶち込み[[レイキャスト]]を使った当たり判定に用いると結構いい感じになる。

なお、[[OpenGL ES]]系では[[バーテックスバッファ]]は書き込み一方通行であり読み出せないのでこの方法は使えない。あまり変化のない物体であれば[[PC]]上の[[OpenGL]]や[[DirectX]]でこの手法で無駄を削いだバーテックスバッファを事前に取得し、[[csvファイル]]なんかに保存しておき、[[iOS]]や[[Android]]などのOpenGL ES系のプラットフォームではそれを利用するという手もある。[[アプリ]]内での計算量も減るので高速化にもなる。

== 関連項目 ==

* [[バーテックスシェーダー]]

* [[シェーダー]]

* [[ピクセルシェーダー]]

** [[バーテックスシェーダー]]

* [[ジオメトリシェーダー]]

** [[ピクセルシェーダー]]

* [[ハルシェーダー]]

** [[ジオメトリシェーダー]]

* [[ドメインシェーダー]]

** [[ハルシェーダー]]

* [[コンピュートシェーダー]]

** [[ドメインシェーダー]]

** [[コンピュートシェーダー]]

* [[HLSL]]

* [[OpenGL ES]]

[[category: 3DCG]]

[[category: GPU]]