Uma Arquitetura de Suporte a Interações 3D ... - DCA - Unicamp

34 Revisão bibliográfica
de textura, entre outras.
A aplicação pode escolher os atributos de coordenadas de textura para armazenar dados arbi-
trários, i.e., não necessariamente contendo coordenadas de textura, e interpretá-los no processador de
vértices como valores numéricos genéricos que variam de acordo com o vértice. Entretanto, a saída
do shader de vértices deve ter no mínimo um atributo com semântica de posição. Este deve conter
a posição do vértice transformado, em coordenadas homogêneas do espaço de recorte. Os demais
atributos são opcionais, e podem ser utilizados para propagar atributos de cor para o cálculo de ilu-
minação do vértice e atributos de coordenadas de textura para o processador de fragmentos. Novos
atributos também podem ser calculados e enviados à saída do shader, usando uma estrutura diferente
daquela utilizada na entrada.
Um shader de vértices recebe como entrada apenas os atributos de um vértice de cada vez e re-
torna igualmente os atributos de um único vértice. Não é possível remover vértices de uma primitiva,
nem adicionar novos vértices. O shader de vértices também não tem acesso às informações de conec-
tividade do vértice que está sendo processado, a não ser que essa informação seja passada como um
atributo definido pela aplicação, e interpretada no shader de forma correspondente.
Quando um shader de vértices é utilizado, algumas etapas do fluxo de função fixa de proces-
samento de vértices são desativadas, e as alterações dos estados de renderização que afetam essas
partes só podem ser realizadas via programação de shaders. São elas: 1) Transformação de coorde-
nadas relativas ao espaço do mundo para o espaço de recorte; 2) Normalização de vetores; 3) Cálculo
de iluminação; 4) Geração de coordenadas de texturas; 5) Uso de planos de recorte definidos pela
aplicação (exceto em alguns ambientes de execução). Todas as demais partes do fluxo de função
fixa não são substituídas. Em particular, continuam sendo válidas as seguintes etapas: 1) Montagem
de primitivas; 2) Recorte de primitivas pelo volume de visualização; 3) Divisão pela coordenada
homogênea; 4) Mapeamento de coordenadas na janela de visão; 5) Back-face culling.
O shader de vértices tem acesso a um conjunto de registradores de diferentes propósitos (regis-
tradores de entrada, temporários, constantes, de endereçamento e saída), com restrições de acesso ou
leitura segundo o uso de cada registrador (figura 2.4). Em geral, cada registrador é um vetor com
quatro componentes em ponto flutuante de até 32 bits, e as operações entre os registradores são reali-
zadas nas quatro componentes simultaneamente. Esses valores podem ser interpretados como pontos
em coordenadas homogêneas (x, y, z, w), valores de cor (r, g, b, α), coordenadas de textura (s, t, r, q)
ou como 4 escalares independentes. Atualmente, os modelos de ambientes de execução de shaders
de vértices também incluem registradores booleanos e de números inteiros.
O shader de vértices pode ler os atributos dos vértices a partir de até 16 registradores de en-
2007]. Isto não deve ser confundido com o termo bitangente, com sentido já bem definido: linha que tangencia uma curva
ou superfície em dois pontos distintos. Nesta tese seguimos Lengyel [2003] e empregamos o termo vetor bitangente.