Главная Блог

Что такое шейдеры? Просто о сложном для начинающих. Что такое шейдеры и как установить шейдеры на майнкрафт Почему я не могу найти кнопку Shaders в меню «Параметры»

Эта инструкция поможет тебе установить шейдеры в Майнкрафт и тем самым улучшить игровой мир за счет добавления динамических теней, ветра и шума травы, реалистичной воды и многого другого.

Сразу стоить отметить что шейдеры довольно сильно нагружают систему и если у вас слабая видеокарта или и вовсе интегрированная, то рекомендуем воздержаться от установки этого мода.

Установка состоит из двух этапов, сначала нужно установить мод на шейдеры, а потом дополнительные шейдерпаки к нему

ШАГ #1 - Установка мода на шейдеры

Скачайте и установите Java
Установите OptiFine HD
или ShadersMod ;
Распаковываем полученный архив в любое место;
Запускаем jar файл, т.к. он является инсталлером;
Программа укажет вам путь к игре, если всё верно, нажимаем Yes, Ok, Ok;
Переходим в .minecraft и создаем там папку shaderpacks ;
Заходим в лаунчер и видим в строке новый профиль с именем "ShadersMod", если нет, то выбираем вручную.
Дальше нужно скачать шейдерпаки

ШАГ #2 - Установка шейдерпака

Скачайте интересующий вас шейдерпак (список в конце статьи)
Нажмите клавиши WIN + R
Перейдите в .minecraft/shaderpacks . Если такой папки нет, то создайте её.
Переместите или извлеките архив с шейдерами в .minecraft/shaderpacks . Должен получиться такой путь: .minecraft/shaderpacks/ИМЯ_ПАПКИ_ШЕЙДЕРА/shaders/[.fsh и.vsh файлы внутри]
Запустите Майнкрафт и перейдите Настройки > Shaders . Здесь вы увидите список доступных шейдеров. Выберите нужный
В настройках шейдеров включите "tweakBlockDamage", отключите "CloudShadow" и "OldLighting"

Sonic Ether"s Unbelievable Shaders
Sildur"s shaders
Chocapic13"s Shaders
sensi277"s yShaders
MrMeep_x3"s Shaders
Naelego"s Cel Shaders
RRe36"s Shaders
DeDelner"s CUDA Shaders
bruceatsr44"s Acid Shaders
Beed28"s Shaders
Ziipzaap"s Shader Pack
robobo1221"s Shaders
dvv16"s Shaders
Stazza85 super Shaders
hoo00"s Shaders pack B
Regi24"s Waving Plants
MrButternuss ShaderPack
DethRaid"s Awesome Graphics On Nitro Shaders
Edi"s Shader ForALLPc"s
CrankerMan"s TME Shaders
Kadir Nck Shader (for skate702)
Werrus"s Shaders
Knewtonwako"s Life Nexus Shaders
CYBOX shaderpack
CrapDeShoes CloudShade Alpha
AirLoocke42 Shader
CaptTatsu"s BSL Shaders
Triliton"s shaders
ShadersMcOfficial"s Bloominx Shaders (Chocapic13" Shaders)
dotModded"s Continuum Shaders
Qwqx71"s Lunar Shaders (chocapic13"s shader)

" itemprop="image">

«Что такое шейдеры?» — очень частый вопрос любопытных игроков и начинающих игровых разработчиков. В этой статье доходчиво и понятно об этих страшных шейдерах расскажу.

Двигателем прогресса в сторону фотореалистичности картинки в компьютерной графике я считаю именно компьютерные игры, поэтому давайте именно в разрезе видео-игр и поговорим о том, что такое «шейдеры».

До того, как появились первые графические ускорители, всю работу по отрисовке кадров видеоигры выполнял бедняга центральный процессор.

Отрисовка кадра, довольно рутинная работа на самом деле: нужно взять «геометрию» — полигональные модели (мир, персонаж, оружие и т.д.) и растеризовать. Что такое растеризовать? Вся 3d модель состоит из мельчайших треугольников, которые растеризатор превращает в пиксели (то есть «растеризовать» значит превратить в пиксели). После растеризации взять текстурные данные, параметры освещенности, тумана и тп и рассчитать каждый результирующий пиксель игрового кадра, который будет выведен на экран игроку.

Так вот, центральный процессор (CPU — Central Processing Unit) слишком умный парень, чтобы заставлять его заниматься такой рутиной. Вместо этого логично выделить какой-то аппаратный модуль, который разгрузит CPU, чтобы тот смог заниматься более важным интеллектуальным трудом.

Таким аппаратным модулем стал — графический ускоритель или видеокарта (GPU — Graphics Processing Unit). Теперь CPU подготавливает данные и загружает рутинной работой коллегу. Учитывая, что GPU сейчас это не просто один коллега, это толпа миньонов-ядер, то он с такой работой справляется на раз.

Но мы пока не получили ответа на главный вопрос: Что такое шейдеры? Подождите, я подвожу к этому.

Хорошая, интересная и близкая к фото-реализму графика, требовала от разработчиков видеокарт реализовывать многие алгоритмы на аппаратном уровне. Тени, свет, блики и так далее. Такой подход — с реализацией алгоритмов аппаратно называется «Фиксированный пайплайн или конвейер» и там где требуется качественная графика он теперь не встречается. Его место занял «Программируемый пайплайн».

Запросы игроков «давайте, завозите хороший графоний! удивляйте!», толкали разработчиков игр (и производителей видеокарт соответственно) все к более и более сложным алгоритмам. Пока в какой-то момент зашитых аппаратных алгоритмов им стало слишком мало.

Наступило время видеокартам стать более интеллектуальными. Было принято решение позволить разработчикам программировать блоки графического процессора в произвольные конвейеры, реализующие разные алгоритмы. То есть разработчики игр, графические программисты отныне смогли писать программы для видеокарточек.

И вот, наконец, мы дошли до ответа на наш главный вопрос.

«Что такое шейдеры?»

Ше́йдер (англ. shader - затеняющая программа) - это программа для видеокарточки, которая используется в трёхмерной графике для определения окончательных параметров объекта или изображения, может включать в себя описание поглощения и рассеяния света, наложения текстуры, отражения и преломление, затенение, смещение поверхности и множество других параметров.

Что такое шейдеры? Например, вот такой эффект можно получить, это шейдер воды примененный к сфере.

Графический пайплайн

Преимущество программируемого конвейера перед его предшественником в том, что теперь программистам можно создавать свои алгоритмы самостоятельно, а не пользоваться зашитым аппаратно набором опций.

Сначала видеокарты оснастили несколькими специализированными процессорами, поддерживающими разные наборы инструкций. Шейдеры делили на три типа в зависимости от того, какой процессор будет их исполнять. Но затем видеокарты стали оснащать универсальными процессорами, поддерживающими наборы инструкций всех трёх типов шейдеров. Деление шейдеров на типы сохранилось для описания назначения шейдера.

Помимо графических задач с такими интеллектуальными видеокартами появилась возможность выполнения на GPU вычислений общего назначения (не связанных с компьютерной графикой).

Впервые полноценная поддержка шейдеров появилась в видеокартах серии GeForce 3, но зачатки были реализованы ещё в GeForce256 (в виде Register Combiners).

Виды шейдеров

В зависимости от стадии конвейера шейдеры делятся на несколько типов: вершинный, фрагментный (пиксельный) и геометрический. А в новейших типах конвейеров есть еще шейдеры тесселяции. Подробно обсуждать графический конвейер мы не будем, я все думаю не написать ли об этом отдельную статью, для тех кто решит заняться изучением шейдеров и программирования графики. Напишите в комментариях если Вам интересно, я буду знать, стоит ли тратить время.

Вершинный шейдер

Вершинными шейдерами делают анимации персонажей, травы, деревьев, создают волны на воде и многие другие штуки. В вершинном шейдере программисту доступны данные, связанные с вершинами например: координаты вершины в пространстве, её текстурные координатами, её цвет и вектор нормали.

Геометрический шейдер

Геометрические шейдеры способны создавать новую геометрию, и могут использоваться для создания частиц, изменения детализации модели «на лету», создание силуэтов и т.п. В отличие от предыдущего вершинного, способны обработать не только одну вершину, но и целый примитив. Примитивом может быть отрезок (две вершины) и треугольник (три вершины), а при наличии информации о смежных вершинах (англ. adjacency) для треугольного примитива может быть обработано до шести вершин.

Пиксельный шейдер

Пиксельными шейдерами выполняют наложение текстур, освещение, и разные текстурные эффекты, такие как отражение, преломление, туман, Bump Mapping и пр. Пиксельные шейдеры также используются для пост-эффектов.

Пиксельный шейдер работает с фрагментами растрового изображения и с текстурами - обрабатывает данные, связанные с пикселями (например, цвет, глубина, текстурные координаты). Пиксельный шейдер используется на последней стадии графического конвейера для формирования фрагмента изображения.

На чем пишут шейдеры?

Изначально шейдеры можно было писать на assembler-like языке, но позже появились шейдерные языки высокого уровня, похожие на язык С, такие как: Cg, GLSL и HLSL.

Такие языки намного проще чем C, ведь задачи решаемые с их помощью, гораздо проще. Система типов в таких языках отражает нужды программистов графики. Поэтому они предоставляют программисту специальные типы данных: матрицы, семплеры, векторы и тп.

RenderMan

Все что мы обсудили выше относится к realtime графике. Но существуют non-realtime графика. В чем разница — realtime — реальное время, тоесть здесь и сейчас — давать 60 кадров в секунду в игре, это процесс реального времени. А вот рендерить комплексный кадр для ультрасовременной анимации по несколько минут это non-realtime. Суть во времени.

Например, графику такого качества как в последних мультипликационных фильмах студии Pixar получить в реальном времени мы сейчас получить не можем. Очень большие рендер-фермы обсчитывают симуляции света по совсем другим алгоритмам, очень затратным, но дающим почти фотореалистичные картинки.

Супер-реалистичная графика в Sand piper

Например, посмотрите, на вот этот милый мультфильм, песчинки, перышки птички, волны, все выглядит невероятно реальным.

*Видео могут забанить на Youtube, если оно не открывается, погуглите pixar sandpiper — короткометражный мультфильм про храброго песочника очень милый и пушистый. Умилит и продемонстрирует насколько крутой может быть компьютерная графика.

Так вот это RenderMan от фирмы Pixar. Он стал первым языком программирования шейдеров. API RenderMan является фактическим стандартом для профессионального рендеринга, используется во всех работах студии Pixar и не только их.

Полезная информация

Теперь Вы знаете что такое шейдеры, но помимо шейдеров, есть другие очень интересные темы в разработке игр и компьютерной графике, которые наверняка Вас заинтересуют:

,- техника создания потрясающих эффектов в современных видео-играх. Обзорная статья и видео с уроками создания эффектов в Unity3d
,- если Вы задумываетесь о разработке видеоигр, в качестве профессиональной карьеры или хобби, эта статья содержит отличный набор рекомендаций «с чего начать», «какие книги читать» и т.д.

Если остались вопросы

Как обычно, если у Вас остались какие-то вопросы, задавайте их в комментариях, я всегда отвечу. За любое доброе слово или правку ошибок я буду очень признателен.

Предназначенная для исполнения процессорами видеокарты (GPU) . Шейдеры составляются на одном из специализированных языков программирования (см. ) и компилируются в инструкции для GPU.

Применение

До начала применения шейдеров использовались процедурная генерация текстур (например, применялась в игре Unreal для создания анимированных текстур воды и огня) и мультитекстурирование (на нём был основан язык шейдеров, применявшийся в игре Quake 3). Эти механизмы не обеспечивали такой же гибкости, как шейдеры.

С появлением перенастраиваемых графических конвейеров появилась возможность проводить на GPU математические расчёты (GPGPU). Наиболее известные механизмы GPGPU - nVidia CUDA , Microsoft DirectCompute и открытая OpenCL .

Типы шейдеров

Вершинные шейдеры

Вершинный шейдер оперирует данными, связанными с вершинами многогранников , например, с координатами вершины (точки) в пространстве, с текстурными координатами, с цветом вершины, с вектором касательной, с вектором бинормали, с вектором нормали. Вершинный шейдер может использоваться для видового и перспективного преобразования вершин, для генерации текстурных координат, для расчёта освещения и т. д.

Пример кода для вершинного шейдера на языке :

vs.2.0 dcl_position v0 dcl_texcoord v3 m4x4 oPos, v0, c0 mov oT0, v3

Геометрические шейдеры

Геометрический шейдер, в отличие от вершинного, способен обработать не только одну вершину, но и целый примитив. Примитивом может быть отрезок (две вершины) и треугольник (три вершины), а при наличии информации о смежных вершинах (англ. adjacency ) для треугольного примитива может быть обработано до шести вершин. Геометрический шейдер способен генерировать примитивы «на лету» (не задействуя при этом центральный процессор).

Геометрические шейдеры впервые стали использоваться на видеокартах Nvidia серии 8.

Пиксельные (фрагментные) шейдеры

Пример кода для пиксельного шейдера на языке :

ps.1.4 texld r0, t0 mul r0, r0, v0

Достоинства и недостатки

Достоинства:

возможность составления любых алгоритмов (гибкость, упрощение и удешевление цикла разработки программы, повышение сложности и реалистичности визуализируемых сцен);
повышение скорости выполнения (по сравнению со скоростью выполнения того же алгоритма, исполняемого на центральном процессоре).

Недостатки:

необходимость изучения нового языка программирования;
существование различных наборов инструкций для GPU разных производителей.

Языки программирования

Для удовлетворения различных потребностей рынка (компьютерная графика имеет множество сфер применения) было создано большое количество языков программирования шейдеров.

Обычно, языки для написания шейдеров предоставляют программисту специальные типы данных (матрицы, семплеры, векторы и др.), набор встроенных переменных и констант (для взаимодействия со стандартной функциональностью 3D API).

Профессиональный рендеринг

Далее перечислены языки программирования шейдеров, ориентированные на достижение максимального качества визуализации. На таких языках свойства материалов описываются с помощью абстракций. Это позволяет писать код людям, не имеющим особых навыков программирования и не знающим особенностей аппаратных реализаций. Например, художники могут писать такие шейдеры с целью обеспечить «правильный вид» (наложение текстур, расположение источников света и др.).

Обычно, обработка таких шейдеров довольно ресурсоёмка: создания фотореалистичных изображений требует больших вычислительных мощностей. Обычно, основная часть вычислений выполняется большими компьютерными кластерами или блэйд-системами .

RenderMan Язык программирования шейдеров, реализованный в ПО RenderMan фирмы Pixar , стал первым языком программирования шейдеров. API RenderMan разработано Робом Куком и описано в спецификации интерфейса RenderMan, является фактическим стандартом для профессионального рендеринга, используется во всех работах студии Pixar . OSL OSL - англ. Open Shading Language - язык программирования шейдеров, разработанный фирмой Sony Pictures Imageworks и напоминающий язык . Используется в проприетарной программе «Arnold», разработанной фирмой «Sony Pictures Imageworks» и предназначенной для рендеринга , и в свободной программе Blender , предназначенной для создания трёхмерной компьютерной графики. Рендеринг в реальном времени GLSL GLSL (англ. the OpenGL S hading L anguage ) - язык программирования шейдеров, описанный в стандарте OpenGL и основанный на версии языка , описанной в стандарте ANSI C . Язык поддерживает большинство возможностей ANSI C, поддерживает типы данных , часто применяемые при работе с трехмёрной графикой (векторы, матрицы). Словом «шейдер» в языке GLSL называется независимо компилируемая единица, написанная на этом языке. Словом «программа» называется набор скомпилированных шейдеров, связанных вместе. Cg (англ. C for g raphics ) - язык программирования шейдеров, разработанный фирмой nVidia совместно с фирмой Microsoft . Язык похож на язык и на язык HLSL , разработанный фирмой Microsoft и входящий в состав DirectX 9 . В языке используются типы «int», «float», «half» (число с плавающей запятой размером 16 бит ). Язык поддерживает функции и структуры. Язык обладает своеобразными оптимизациями в виде «упакованных массивов» (

Весьма нередкий вопрос любознательных геймеров и новичков гейм создателей.

Шейдер (англ. shader - затеняющая программка) - это программка для видеокарточки, которая употребляется в 3d графике для понятия окончательных характеристик объекта либо изображения, может включать в себя изложение поглощения и рассеяния света, наложения текстуры, отображения и преломление, затенение, смещение поверхности и большое число остальных характеристик.

Шейдеры - это маленькие, так сказать, "скрипты для видеокарты". Разрешают достаточно просто воплотить такие различные спецэффекты и эффекты.

Случаются пиксельными (работают с изображениями - т. е. или с экраном полностью, или с текстурами) и вершинные (работают с 3Д объектами). примеру при помощи пиксельных шейдеров реализуются такие эффекты, как 3Д-текстуры (бамп) , параллакс-текстуры, лучи солнца (sunshafts) а-ля Кризис, размытие по дальности, попросту размытие при движении, анимированные текстуры (вода, лава,...) , HDR, сглаживание, тени (по технологические процессы ShadowMaps) и дофига всего такового. Вершинными шейдерами проделывают анимацию травки, героев, деревьев, делают волны на воде (типа большие) ну и т. д. Чем труднее (качественее, современнее) эффект - тем больше на него необходимо команд в коде шейдера. Но шейдеры различных версий (1.1 - 5.0) поддерживают различное число команд: чем повыше версия - тем больше команд можно применять. По этой причине некие технологические процессы Нереально воплотить на наиболее младших шейдерах. К примеру конкретно по этой причине новейший Dead Space 2 просит 3ю версию шейдеров (и пиксельных и вершинных) - так как у него таковая модель освещения, которую можно воплотить лишь на 3их и повыше версия шейдеров.

Варианты шейдеров

В зависимости от стадии конвейера шейдеры разделяются на определенное число типов: вершинный, фрагментный (пиксельный) и геометрический. Ну а в новых типах конвейеров еще есть шейдеры тесселяции. Тщательно дискуссировать графический конвейер мы не будем, я все считаю не написать ли о этом раздельную статью, для тех кто решит заняться исследованием шейдеров и программирования графики. Напишите в комментах ежели Вам любопытно, я буду располагать сведениями, стоит растрачивать время.

Вершинный шейдер:
Вершинными шейдерами проделывают анимации героев, травки, деревьев, делают волны на воде и почти все остальные вещи. В вершинном шейдере программеру открыты данные, связанные с вершинами к примеру: координаты вершины в пространстве, ее текстурные координатами, ее цвет и вектор нормали.

Геометрический шейдер:
Геометрические шейдеры готовы строить новейшую геометрию, и могут употребляться для сотворения частиц, конфигурации детализации модели «на лету», формирование силуэтов и т.п. В различие от предшествующего вершинного, готовы обработать не только лишь одну вершину, да и целый примитив. Примитивом быть может отрезок (2-е вершины) и треугольник (3 вершины), а при присутствии информации о смежных верхушках (англ. adjacency) для треугольного примитива быть может обработано до 6 вершин.

Пиксельный шейдер:
Пиксельными шейдерами выполняют наложение текстур, свет, и различные текстурные эффекты, такие как отражение, преломление, туман, Bump Mapping и пр. Пиксельные шейдеры аналогично употребляются для пост-эффектов. Пиксельный шейдер работает с моментами растрового изображения и с текстурами - обрабатывает данные, связанные с пикселями (к примеру, цвет, глубина, текстурные координаты). Пиксельный шейдер употребляется на заключительной стадии графичного конвейера для формирования фрагмента изображения.

Итог: Шейдер - это различные эффекты на картинку, также как вы обрабатываете своё фото в телефоне в различных тонах или узорах.