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====== ピクセルシェーダ ======

===== 概要 =====

ピクセルシェーダは、画素またはフラグメントごとに実行され、色、明るさ、透明度などを計算する[[cg:systems:graphics_processing_unit|GPU]]上のプログラムである。[[cg:systems:vertex_shader|頂点シェーダ]]が頂点の位置や属性を処理するのに対し、ピクセルシェーダは画面上の見た目に直接関係する処理を担当する。

===== 詳しい説明 =====

ピクセルシェーダは、[[cg:systems:rasterization_processing|ラスタ化処理]]の後に得られた画素候補に対して処理を行う。テクスチャから色を読み取る、ライトの影響を計算する、表面の反射や透明度を求めるなど、最終的な画面の色に近い処理を行う。処理結果は[[cg:systems:frame_buffer_processing|フレームバッファ処理]]へ進むが、奥行きテストやブレンドの結果によって最終表示が変わる場合もある。ピクセルシェーダはフラグメント処理を記述する中心的な仕組みとして理解できる。

===== CG制作との関係 =====

CG制作では、マテリアルやテクスチャの設定がピクセルシェーダでの計算に反映される。金属らしさ、ざらつき、発光、透明感などの見た目は、画素単位の色計算によって表現される。

===== ゲーム開発との関係 =====

ゲーム開発では、ピクセルシェーダはリアルタイム表示の品質と負荷に直結する。複雑なライティング、影、ポストエフェクト、画面全体の色補正などは、ピクセルシェーダの処理量を増やすことがある。

===== 制作・実装での例 =====

DirectXやOpenGL系の実装では、頂点シェーダから受け取ったUVや法線などを使い、ピクセルシェーダでテクスチャ色やライティング結果を計算する。画面に近い処理なので、デバッグ時には色を直接出力して確認することも多い。

===== 検定対策ポイント =====

ピクセルシェーダは画素・フラグメント単位の色計算を行うGPUプログラムである。頂点シェーダは頂点単位の座標処理を担当するため、処理対象の違いを押さえる。

===== 関連用語 =====

  * [[cg:systems:fragment_processing|フラグメント処理]]
  * [[cg:systems:vertex_shader|頂点シェーダ]]
  * [[cg:systems:rasterization_processing|ラスタ化処理]]
  * [[cg:systems:frame_buffer_processing|フレームバッファ処理]]
  * [[cg:systems:graphics_processing_unit|GPU]]

===== タグ =====

  * CGエンジニア検定
  * 第9章
  * システム
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