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<title>Pixel-Shader</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Pixel-Shader</span></h1>
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</div>
<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p><b>Pixel-Shader</b> (auch <i>Pixelshader</i>, <i>Fragment-Shader</i>, Abk. <i>PS</i>) sind Programme, die vom <a href="Grafikprozessor" title="Grafikprozessor">Grafikprozessor</a> einer 3D-<a href="Grafikkarte" title="Grafikkarte">Grafikkarte</a> im Verlauf der <a href="Grafikpipeline" title="Grafikpipeline">Grafikpipeline</a> (in den sogenannten <i>Shadereinheiten</i>) ausgeführt werden.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Funktion">Funktion</h2></div>
<p><i>Pixel-Shader</i> dienen dazu, die zu rendernden Fragmente zu verändern, um beispielsweise eine realistischere Darstellung von Oberflächen- und Materialeigenschaften zu erreichen oder die <a href="Textur_(Computergrafik)" title="Textur (Computergrafik)">Texturdarstellung</a> zu verändern. Die <a href="Pixel" title="Pixel">Pixel</a> des endgültigen Bildes ergeben sich unter Umständen aus mehreren Fragmenten, zum Beispiel wenn aufgrund von Transparenz mehrere Objekte gleichzeitig gesehen werden können. Die Shader verarbeiten diese Objekte unabhängig voneinander, daher ist der Begriff <i>Fragment-Shader</i> eigentlich die korrekte Bezeichnung, allerdings hat sich der Begriff <i>Pixel-Shader</i> im Direct3D Umfeld eingebürgert, in OpenGL wird korrekterweise von Fragment-Shadern gesprochen.
</p><p>Pixel-Shader unterscheiden sich von den <a href="Vertex-Shader" title="Vertex-Shader">Vertex-Shadern</a>, welche die <a href="Vertex" title="Vertex">Vertices</a> (Eckpunkte von dreidimensionalen Objekten) verändern, um die 3D-Objekte in ihrer Form oder Position zu manipulieren. Beispiele für die Anwendung von Pixel-Shadern sind <a href="Phong_Shading" title="Phong Shading">Phong Shading</a>, <a href="Spiegel" title="Spiegel">Spiegelungen</a>, <a href="Shading" title="Shading">Schattierung</a>, Falloff, <a href="Blooming" title="Blooming">Blooming</a> und <a href="Lens_Flare" title="Lens Flare">Lens Flares</a>; auch <a href="High_Dynamic_Range_Rendering" title="High Dynamic Range Rendering">HDR-Rendering</a> wird mit ihrer Hilfe programmiert (unter Nutzung von <a href="Framebuffer" title="Framebuffer">Framebuffern</a>, die mehr als 8 Bit pro <a href="Subpixel" title="Subpixel">Subpixel</a> unterstützen).
</p><p>Da die Shader-Einheiten, die die Pixel-Shader ausführen, Teil der <a href="Grafikprozessor" title="Grafikprozessor">GPU</a> sind, müssen diese Programme nicht auf der <a href="Hauptprozessor" class="mw-redirect" title="Hauptprozessor">CPU</a> des Systems laufen, dadurch wird diese entlastet und kann für andere Aufgaben eingesetzt werden. In der Regel werden mehrere Shader-Einheiten in GPUs verbaut, damit diese nicht zum <a href="Von-Neumann-Architektur#Von-Neumann-Flaschenhals" title="Von-Neumann-Architektur">Flaschenhals</a> der Grafikpipeline werden.
</p><p>Zusätzliche Informationen zur Verarbeitungskette und zur <a href="Programmierung" title="Programmierung">Programmierung</a> von Shadern gibt es in dem Artikel <a href="Shader" title="Shader">Shader</a>.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Kompatibilität"><span id="Kompatibilit.C3.A4t"></span>Kompatibilität</h2></div>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Hardware">Hardware</h3></div>
<p>Die folgende Tabelle zeigt eine Übersicht, welche Grafikkarten bzw. -prozessoren mit welcher <a href="DirectX" title="DirectX">DirectX</a>-Version welche Pixel-Shader-Version unterstützen. Hierbei ist zu beachten, dass Grafikprozessoren in der Regel ältere Versionen ebenfalls unterstützen, so können beispielsweise Pixel-Shader-3.0-Prozessoren auch mit Pixel-Shadern der Version 2.0 arbeiten (was allerdings weniger das Verdienst des Grafikprozessors als des Grafikkartentreibers ist).
</p>
<table class="wikitable">
<tbody><tr class="hintergrundfarbe8">
<th>Pixel-Shader-Version
</th>
<th>nötige <a href="OpenGL" title="OpenGL">OpenGL</a> Version¹
</th>
<th>nötige <a href="DirectX" title="DirectX">DirectX</a>-Version
</th>
<th><a href="3DLabs" title="3DLabs">3DLabs</a>
</th>
<th><a href="ATI_Technologies" title="ATI Technologies">ATI / AMD</a>
</th>
<th><a href="Intel" title="Intel">Intel</a>
</th>
<th><a href="Matrox" class="mw-redirect" title="Matrox">Matrox</a>
</th>
<th><a href="NVIDIA" class="mw-redirect" title="NVIDIA">NVIDIA</a>
</th>
<th><a href="S3_Graphics" title="S3 Graphics">S3 Graphics</a>
</th>
<th><a href="Silicon_Integrated_Systems" title="Silicon Integrated Systems">SiS</a>
</th>
<th><a href="XGI" class="mw-redirect" title="XGI">XGI</a>
</th></tr>
<tr>
<td>1.0/1.1
</td>
<td>
</td>
<td>8.0
</td>
<td>–
</td>
<td>Radeon 9000
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="Nvidia-GeForce-3-Serie" title="Nvidia-GeForce-3-Serie">GeForce-3-Serie</a>
</td>
<td>–
</td>
<td>Xabre-Serie
</td>
<td>–
</td></tr>
<tr>
<td>1.2
</td>
<td>
</td>
<td>8.0a
</td>
<td>Wildcat VP
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td></tr>
<tr>
<td>1.3
</td>
<td>
</td>
<td>8.0a
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>Parhelia-Serie
</td>
<td><a href="Nvidia-GeForce-4-Serie" title="Nvidia-GeForce-4-Serie">GeForce4-Ti/Go-Serie</a>
</td>
<td>–
</td>
<td>Mirage 2
</td>
<td>–
</td></tr>
<tr>
<td>1.4
</td>
<td>
</td>
<td>8.1
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="ATI-Radeon-8000-Serie" title="ATI-Radeon-8000-Serie">Radeon 8500–9250</a>
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="XGI_Volari" title="XGI Volari">Volari-V3-Serie</a> (außer V3XT)
</td></tr>
<tr>
<td>2.0
</td>
<td>
</td>
<td>9.0
</td>
<td>Wildcat Realizm
</td>
<td><a href="ATI-Radeon-9000-Serie" title="ATI-Radeon-9000-Serie">Radeon 9500–9800</a>, <a href="ATI-Radeon-X-Serie" title="ATI-Radeon-X-Serie">X300–X600</a>
</td>
<td><a href="Intel_GMA" title="Intel GMA">Intel GMA</a> 900, 950
</td>
<td>M-Serie
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="S3_Chrome#DeltaChrome" title="S3 Chrome">DeltaChrome</a>, <a href="S3_Chrome#GammaChrome" title="S3 Chrome">GammaChrome</a>, <a href="S3_Chrome#Chrome_S20" title="S3 Chrome">Chrome-S2x-Serie</a>
</td>
<td>Mirage 3, Mirage 3+
</td>
<td><a href="XGI_Volari" title="XGI Volari">Volari V3XT, Volari-V5-Serie, Volari-V8-Serie, Volari 8300, Volari XP10</a>
</td></tr>
<tr>
<td>2.0a
</td>
<td>
</td>
<td>9.0b
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="Nvidia-GeForce-FX-Serie" title="Nvidia-GeForce-FX-Serie">GeForce-FX-Serie</a>
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td></tr>
<tr>
<td>2.0b
</td>
<td>
</td>
<td>9.0b
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="ATI-Radeon-X-Serie" title="ATI-Radeon-X-Serie">Radeon X700–X850</a>
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td></tr>
<tr>
<td>3.0
</td>
<td>
</td>
<td>9.0c
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="ATI-Radeon-X1-Serie" class="mw-redirect" title="ATI-Radeon-X1-Serie">Radeon-X1-Serie</a>
</td>
<td><a href="Intel_GMA" title="Intel GMA">Intel GMA</a> 3000, X3000
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="Nvidia-GeForce-6-Serie" title="Nvidia-GeForce-6-Serie">GeForce-6-Serie</a>, <a href="Nvidia-GeForce-7-Serie" title="Nvidia-GeForce-7-Serie">Geforce-7-Serie</a>
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td></tr>
<tr>
<td>4.0
</td>
<td>
</td>
<td>10
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="ATI-Radeon-HD-2000-Serie" title="ATI-Radeon-HD-2000-Serie">Radeon-HD-2000-Serie</a>
</td>
<td><a href="Intel_GMA" title="Intel GMA">Intel GMA</a> X3100, X3500, HD Graphics
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="Nvidia-Geforce-8-Serie" class="mw-redirect" title="Nvidia-Geforce-8-Serie">Geforce-8-Serie</a>, <a href="Nvidia-Geforce-9-Serie" class="mw-redirect" title="Nvidia-Geforce-9-Serie">Geforce-9-Serie</a>, <a href="Nvidia-Geforce-200-Serie" class="mw-redirect" title="Nvidia-Geforce-200-Serie">Geforce-200-Serie</a>
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td></tr>
<tr>
<td>4.1
</td>
<td>
</td>
<td>10.1
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="ATI-Radeon-HD-3000-Serie" title="ATI-Radeon-HD-3000-Serie">Radeon-HD-3000-Serie</a>, <a href="ATI-Radeon-HD-4000-Serie" title="ATI-Radeon-HD-4000-Serie">Radeon-HD-4000-Serie</a>
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="Nvidia-Geforce-200-Serie" class="mw-redirect" title="Nvidia-Geforce-200-Serie">Geforce-200-Serie</a>, <a href="Nvidia-Geforce-300-Serie" class="mw-redirect" title="Nvidia-Geforce-300-Serie">Geforce-300-Serie</a>
</td>
<td><a href="S3_Chrome#Chrome_S20" title="S3 Chrome">Chrome-400/500-Serie</a>
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td></tr>
<tr>
<td>5.0
</td>
<td>
</td>
<td>11.0
</td>
<td>–
</td>
<td>Radeon-HD-5000-Serie, <a href="AMD-Radeon-HD-6000-Serie" title="AMD-Radeon-HD-6000-Serie">Radeon-HD-6000-Serie</a>, <a href="AMD-Radeon-HD-7000-Serie" title="AMD-Radeon-HD-7000-Serie">Radeon-HD-7000-Serie</a>
</td>
<td>Intel HD 4000 Graphics
</td>
<td>–
</td>
<td><a href="Nvidia-Geforce-400-Serie" class="mw-redirect" title="Nvidia-Geforce-400-Serie">Geforce-400-Serie</a>, <a href="Nvidia-Geforce-500-Serie" class="mw-redirect" title="Nvidia-Geforce-500-Serie">Geforce-500-Serie</a>, <a href="Nvidia-Geforce-600-Serie" class="mw-redirect" title="Nvidia-Geforce-600-Serie">Geforce-600-Serie</a>
</td>
<td>-
</td>
<td>–
</td>
<td>–
</td></tr></tbody></table>
<p>¹ OpenGL unterstützte schon immer die Möglichkeit, mit sogenannten herstellerspezifischen Extensions Funktionen einer Grafikkarte zu nutzen, die vom OpenGL Standard noch nicht abgedeckt wurden.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Software">Software</h3></div>
<p>Weil je nach Shader-Version der Funktionsumfang und die Programmierbarkeit stark unterschiedlich ausfallen kann, steht ein Entwickler prinzipiell vor der Wahl,
</p>
<ul><li>viele Pixel-Shader-Versionen zu unterstützen, indem er den gemeinsamen Nenner wählt, nämlich Version 1.0. Hierbei werden alle Grafikkarten unterstützt, die dieses Mindestmaß an Pixel-Shader-Fähigkeit besitzen. Diese Möglichkeit wird selten gewählt, weil viele Effekte sich erst ab bestimmten Versionen effizient nutzen lassen.</li>
<li>viele Pixel-Shader-Versionen zu unterstützen, indem er für jede zu unterstützende Version eigene, optimierte Shader schreibt (sogenannte <i>Renderpfade</i>). Hierbei werden alle Grafikkarten unterstützt, die mit den angepeilten Versionen kompatibel sind. Prominentes Beispiel hierfür ist <a href="Far_Cry_(Computerspiel)" title="Far Cry (Computerspiel)">Far Cry</a> (erschien 2004, Support seit 2005).</li>
<li>nur Pixel-Shader-Versionen ab einer bestimmten Version zu unterstützen. Beispiele hierfür sind Europa Universalis III von <a href="Paradox_Interactive" title="Paradox Interactive">Paradox Interactive</a> oder <a href="Virtua_Tennis" title="Virtua Tennis">Virtua Tennis 3</a> von <a href="Sega" title="Sega">Sega</a> (setzt Pixel-Shader 2.0 voraus) und <a href="Splinter_Cell#Splinter_Cell:_Double_Agent" class="mw-redirect" title="Splinter Cell">Splinter Cell: Double Agent</a> von <a href="Ubisoft" title="Ubisoft">Ubisoft</a> (setzt 3.0 voraus).</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>
<ul><li><a href="Shader" title="Shader">Shader</a></li>
<li><a href="Vertex-Shader" title="Vertex-Shader">Vertex-Shader</a></li>
<li><a href="Geometry-Shader" title="Geometry-Shader">Geometry-Shader</a></li>
<li><a href="Tessellation-Shader" title="Tessellation-Shader">Tessellation-Shader</a></li>
<li><a href="Compute-Shader" title="Compute-Shader">Compute-Shader</a></li>
<li><a href="Direct3D" title="Direct3D">Direct3D</a></li>
<li><a href="OpenGL" title="OpenGL">OpenGL</a></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.opengl.org/documentation/glsl/">OpenGL Shading Language</a> – Dokumentation zur Programmierung von Shadern in <a href="OpenGL" title="OpenGL">OpenGL</a></li>
<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.lighthouse3d.com/opengl/glsl/index.php">OGSL Tutorial</a> (englisch)</li>
<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://archive.zfx.info/Tutorials.php?ID=68">ZFX Graphics Series</a> – Ein weiteres Tutorium, in dem man Shader in eine DX Anwendung einbaut</li>
<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.online-tutorials.net/directx/shader-konzept/tutorials-t-7-77.html">Shader-Konzept</a> – Artikel, der verschiedene Shader-Techniken vorstellt</li></ul></div><!--htdig_noindex--><div><div class="zim-footer">
Dieser Artikel wurde von <a class="external text" title="Zuletzt bearbeitet am 2025-07-13" href="https://de.wikipedia.org/wiki/?title=Pixel-Shader&oldid=257864631">Wikipedia</a> herausgegeben. Der Text ist unter <a class="external text" href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de">Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0</a> verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.
</div>
</div><!--/htdig_noindex--></div>
</div>
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</div>
</div>
</div>
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