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'''プログラマブルシェーダー'''とは、[[シェーダー]]で独自の[[プログラム]](カスタムシェーダー)を実行させられるものをいう。
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'''プログラマブルシェーダー'''([[英語]]:programmable shader)とは、[[グラフィックカード]]上の[[シェーダー]]で独自の[[プログラム]](カスタムシェーダー)を実行させられるものをいう。
  
初期のシェーダーはいわゆる[[API]]的な感じで「ライティングをする」などの固定機能であった。これを[[アセンブラ]]のような[[プログラミング言語]]で自前で記述できるようにしたのがプログラマブルシェーダーである。後に[[HLSL]][[GLSL]]などの[[高級言語]]などが登場したが、それでも3Dを扱う[[プログラマー]]に求められる作業量・記述量は劇的に増えた。その結果、よほどの事がないかぎり固定シェーダーでこと足りるのにそんなアホくさいことに労力を割くのは得策ではないとして[[Unity]]や[[Unreal Engine]]などの[[ゲームエンジン]]が爆発的に普及した。
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== 概要 ==
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初期の[[シェーダー]]は「[[ハードウェアT&L]](最近では対義語的に[[固定シェーダー]]と呼ばれることが多い)」などと呼ばれ、いわゆる[[API]]的な感じで「ライティングをする」などの固定機能が[[GPU]]に用意されており、[[プログラマー]]は何も考えずポリゴンモデルやテクスチャや座標などを[[GPU]]に送信すると表示用の一枚ペラの絵が返ってくるというものであった。この方式は簡潔明瞭という利点と、だれが作っても似たように絵になるという欠点があった。
  
== 関連項目 ==
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これを[[アセンブラ]]のような[[プログラミング言語]]で自前で記述できるようにしたのがプログラマブルシェーダーである。後に[[HLSL]]や[[GLSL]]などの[[高級言語]]などが登場したが、それでも3Dを扱う[[プログラマー]]に求められる作業量・記述量は劇的に増えた。
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その結果、よほどの事がないかぎり[[固定シェーダー]]でこと足りるのにそんなアホくさいことに労力を割くのは得策ではないとして[[Unity]]や[[Unreal Engine]]などの[[ゲームエンジン]]が爆発的に普及した。
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== デバッグ ==
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ステップ実行やウォッチ変数などを搭載した「まとも」な[[デバッガ]]があるのは[[HLSL]]だけである。[[Visual Studio]] (communityエディションにもある)に搭載されている「Visual Studio Graphics Analyzer」しか存在しない。これは[[CPU]]上で[[GPU]]を[[エミュレーション]]し、その上で「最初の1[[スレッド]]目だけ再現」しているらしい。
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[[Xcode]]と[[Metal]]ではパイプラインの実行順序くらいしか確認できないので[[デバッガ]]はないに等しい。[[GLSL]]は[[WebGL]]を使った「見た目で[[デバッグ]]」という[[ウェブサービス]]があるが計算ミスまでは特定できない。GPUだと「print文でログや変数表示」などという原始的なデバッグすらできないので「まとも」な[[デバッガ]]の存在は非常に重要なのである。
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プログラマブルシェーダーを使うのであれば、環境を問わず、まずはHLSLで書いて、そこから移植するというのが正しい手順であると言える。OpenGLの中の人達が作ったValkanではGLSLに加えHLSLも採用された。宗教上の理由だけでは超えられない壁があるということである。
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==関連項目==
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*[[CUDA]] = 最先端、[[NVIDIA]]製品でしか動かない
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*[[HLSL]] = [[CUDA]]から実験的な機能を排除したもの。唯一まともなデバッガがある。
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*[[GLSL]] = [[OpenGL]]や[[Valkan]]などで使われている。
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*[[Metal]] = [[Apple]]製品は[[OpenGL]]が禁止されこれ一本になった

2019年8月14日 (水) 03:14時点における版

プログラマブルシェーダー英語:programmable shader)とは、グラフィックカード上のシェーダーで独自のプログラム(カスタムシェーダー)を実行させられるものをいう。

概要

初期のシェーダーは「ハードウェアT&L(最近では対義語的に固定シェーダーと呼ばれることが多い)」などと呼ばれ、いわゆるAPI的な感じで「ライティングをする」などの固定機能がGPUに用意されており、プログラマーは何も考えずポリゴンモデルやテクスチャや座標などをGPUに送信すると表示用の一枚ペラの絵が返ってくるというものであった。この方式は簡潔明瞭という利点と、だれが作っても似たように絵になるという欠点があった。

これをアセンブラのようなプログラミング言語で自前で記述できるようにしたのがプログラマブルシェーダーである。後にHLSLGLSLなどの高級言語などが登場したが、それでも3Dを扱うプログラマーに求められる作業量・記述量は劇的に増えた。

その結果、よほどの事がないかぎり固定シェーダーでこと足りるのにそんなアホくさいことに労力を割くのは得策ではないとしてUnityUnreal Engineなどのゲームエンジンが爆発的に普及した。

デバッグ

ステップ実行やウォッチ変数などを搭載した「まとも」なデバッガがあるのはHLSLだけである。Visual Studio (communityエディションにもある)に搭載されている「Visual Studio Graphics Analyzer」しか存在しない。これはCPU上でGPUエミュレーションし、その上で「最初の1スレッド目だけ再現」しているらしい。

XcodeMetalではパイプラインの実行順序くらいしか確認できないのでデバッガはないに等しい。GLSLWebGLを使った「見た目でデバッグ」というウェブサービスがあるが計算ミスまでは特定できない。GPUだと「print文でログや変数表示」などという原始的なデバッグすらできないので「まとも」なデバッガの存在は非常に重要なのである。

プログラマブルシェーダーを使うのであれば、環境を問わず、まずはHLSLで書いて、そこから移植するというのが正しい手順であると言える。OpenGLの中の人達が作ったValkanではGLSLに加えHLSLも採用された。宗教上の理由だけでは超えられない壁があるということである。

関連項目

  • CUDA = 最先端、NVIDIA製品でしか動かない
  • HLSL = CUDAから実験的な機能を排除したもの。唯一まともなデバッガがある。
  • GLSL = OpenGLValkanなどで使われている。
  • Metal = Apple製品はOpenGLが禁止されこれ一本になった