Shader | 着色器知多少 | 片段（像素）着色器、顶点着色器、几何着色器
计算机图形学领域中，着色器（Shader）是一种计算机程序，原本用于进行图像的浓淡处理（计算图像中的光照、亮度、颜色等），但近来，它也被用于完成很多不同领域的工作，比如处理CG特效、进行与浓淡处理无关的影片后期处理、甚至用于一些与计算机图形学无关的其它领域。
使用着色器在图形硬件上计算渲染效果有很高的自由度。尽管不是硬性要求，但目前大多数着色器是针对GPU开发的。GPU的可编程绘图管线已经全面取代传统的固定管线，可以使用着色器语言对其编程。构成最终图像的像素、顶点、纹理，它们的位置、色相、饱和度、亮度、对比度也都可以利用着色器中定义的算法进行动态调整。调用着色器的外部程序，也可以利用它向着色器提供的外部变量、纹理来修改这些着色器中的参数。
在电影后期处理、计算机成像、电子游戏等领域，着色器常被用来制作各种特效。除了普通的光照模型，着色器还可以调整图像的色相、饱和度、亮度、对比度，生成模糊、高光、有体积光源、失焦、卡通渲染、色调分离、畸变、凹凸贴图、色键（即所谓的蓝幕、绿幕抠像效果）、边缘检测等效果。
二维着色器
二维着色器处理的是数字图像，也叫纹理，着色器可以修改它们的像素。二维着色器也可以参与三维图形的渲染。目前只有“像素着色器”一种二维着色器。像素着色器（pixel shader）也叫片段着色器（fragment shader），用于计算“片段”的颜色和其它属性，此处的“片段”通常是指单独的像素。最简单的像素着色器只有输出颜色值；复杂的像素着色器可以有多个输入输出。像素着色器既可以永远输出同一个颜色，也可以考虑光照、做凹凸贴图、生成阴影和高光，还可以实现半透明等效果。像素着色器还可以修改片段的深度，也可以为多个渲染目标输出多个颜色。
三维图形学中，单独一个像素着色器并不能实现非常复杂的效果，因为它只能处理单独的像素，没有场景中其它几何体的信息。不过，像素着色器有屏幕坐标信息，如果将屏幕上的内容作为纹理传入，它就可以对当前像素附近的像素进行采样。利用这种方法，可以实现大量二维后期特效，例如模糊和边缘检测。
像素着色器还可以处理管线中间过程中的任何二维图像，包括精灵和纹理。因此，如果需要在栅格化后进行后期处理，像素着色器是唯一选择。
三维着色器
三维着色器处理的是三维模型或者其它几何体，可以访问用来绘制模型的颜色和纹理。顶点着色器是最早的三维着色器；几何着色器可以在着色器中生成新的顶点；细分曲面着色器（tessellation shader）则可以向一组顶点中添加细节。
顶点着色器处理每个顶点，将顶点的空间位置投影在屏幕上，即计算顶点的二维坐标。同时，它也负责顶点的深度缓冲（Z-Buffer）的计算。顶点着色器可以掌控顶点的位置、颜色和纹理坐标等属性，但无法生成新的顶点。顶点着色器的输出传递到流水线的下一步。如果有之后定义了几何着色器，则几何着色器会处理顶点着色器的输出数据，否则，光栅化器继续流水线任务。
几何着色器可以从多边形网格中增删顶点。它能够执行对CPU来说过于繁重的生成几何结构和增加模型细节的工作。Direct3D版本10增加了支持几何着色器的API, 成为Shader Model 4.0的组成部分。OpenGL只可通过它的一个插件来使用几何着色器，但极有可能在3.1版本中该功能将会归并。几何着色器的输出连接光栅化器的输入。
GLSL 着色语言
GLSL - OpenGL Shading Language 也称作 GLslang，是一个以C语言为基础的高阶着色语言。它是由 OpenGL ARB 所建立，提供开发者对绘图管线更多的直接控制，而无需使用汇编语言或硬件规格语言。
随着近年来显卡性能的提升， 已在渲染管线中的顶点（vertex）和片断（fragment）层次中，加入更具弹性的新功能。 达到在这个层次中，使用片断和顶点着色器的可编程性。最初这个功能是以组合语言撰写着色器来达到的。组合语言对开发者的使用是不直观而复杂的。OpenGL ARB 建立了 OpenGL 着色语言，为 GPU 的程式设计提供更加直观的方法，当维护开放标准的时候，就有助于带动 OpenGL 的历史。
最初 OpenGL 1.5 是以扩充形式引入，后来 OpenGL ARB 在 OpenGL 2.0 核心中正式纳入 GLSL。自 1992 年建立的OpenGL 1.0 起，OpenGL 2.0 是第一个 OpenGL 的大修改版。
使用 GLSL 有如下好处：
- 具有跨平台的相容性，包括 Macintosh、Windows 和 Linux 等操作系统。
- 所有支援 OpenGL 着色语言的绘图卡，都可以用来编写着色器。
- 允许厂商为特定的绘图卡产生最佳化的代码。