Shader tutor : an interactive tool for learning and exploring shader programming

Abstract

Learning shader programming often requires the novice to create an entire host application, having to manually load polygonal models and textures, and to deal with graphics API details. This process can be quite discouraging, deviating one’s attention from actual shader programming to the development of application infrastructure. To alleviate this load, shader development environments have been created by graphics cards manufacturers, such as NVIDIA’s FX Composer and AMD’s RenderMonkey, but both have long been discontinued, not supporting modern shading languages. Available on-line resources, like Shadertoy and Shdr, can be valuable tools in assisting the learning of shader programming, but are often difficult to use, have limited feature sets, and/or lack proper documentation to get beginners started. We present a complete environment for learning and exploring shader programming using GLSL. Our environment, developed using Vulkan, can suit the needs of both beginners and advanced users. Its user-friendly interface allows one to effortlessly load 3D models and images and modify variables and textures, applying the changes in real time.

O aprendizado de programação de shaders comumente requer que o novato crie uma aplicação hospedeira completa, carregando manualmente modelos poligonais e texturas e lidando com detalhes da API gráfica. Esse processo pode ser bastante desencorajador, desviando a atenção da programação de shaders para o desenvolvimento da infraestrutura da aplicação. Para aliviar esse trabalho, ambientes de desenvolvimento de shaders foram criados por fabricantes de GPUs, como o FX Composer da NVIDIA e o RenderMonkey da AMD, mas ambos foram descontinuados há bastante tempo, e não oferecem suporte a linguagens modernas de shading. Recursos disponíveis on-line, como Shadertoy e Shdr, podem ser ferramentas valiosas para ajudar no aprendizado de programação de shaders, mas costumam ser difíceis de utilizar, possuem um conjunto de funcionalidades limitado e/ou não oferecem documentação adequada para iniciantes. Nós apresentamos um ambiente completo para o aprendizado e exploração de programação de shaders utilizando GLSL. Nosso ambiente, desenvolvido usando Vulkan, é capaz de suprir as necessidades de usuários iniciantes bem como experientes. Sua interface amigável permite que o usuário carregue modelos 3D e imagens sem dificuldade, além de modificar variáveis e texturas, aplicando as mudanças em tempo real.