Core Shader

Shader e post-processing

Il core può applicare effetti all'intero frame dopo avere disegnato le scene. Game offre tre modalità:

Modalità	Classe	Uso
Rendering::SDL	Window	Rendering SDL senza post-processing
Rendering::SDL_CPU_SHADERS	CPUShaderWindow	Effetti C++ sui pixel
Rendering::SDL_GPU_SHADERS	GPUShaderWindow	Fragment shader tramite SDL_GPU; può applicare anche un effetto CPU

Effetti CPU

Quando è attivo un effetto CPU, le scene vengono disegnate su una texture. SDL legge i pixel in memoria, una funzione C++ li modifica e il risultato viene ricaricato e presentato. La funzione riceve puntatore ai pixel, larghezza, altezza e pitch in byte:

void effect(Uint32* pixels, int width, int height, int pitch)
{
    // Elabora ogni riga rispettando pitch.
}

setShader(effect) lo attiva; setShader(nullptr) lo disattiva. Il metodo è disponibile sia su CPUShaderWindow sia su GPUShaderWindow. In ActionRPG la maschera circolare dei portali e la luce del tasto L restano effetti CPU, anche se il gioco usa la finestra GPU. Se non è impostato alcun effetto CPU, il frame non viene letto dalla GPU per questa elaborazione.

Il costo cresce con il numero di pixel e con i trasferimenti GPU/CPU: raddoppiare entrambe le dimensioni quadruplica i pixel da elaborare. Gli effetti CPU sono quindi adatti soprattutto a dimostrazioni o transizioni brevi.

Effetti GPU

GPUShaderWindow usa il renderer SDL3 basato su SDL_GPU. Con uno o più effetti attivi, disegna le scene su una texture e applica ciascun fragment shader all'intero frame. Più effetti sono eseguiti in sequenza, nell'ordine di attivazione; il risultato di un passaggio diventa l'input del successivo. L'eventuale effetto CPU viene applicato prima di quelli GPU. Se non sono attivi effetti, la finestra usa il normale percorso di rendering SDL.

Un gioco carica e gestisce gli effetti per nome:

auto* window = static_cast<GPUShaderWindow*>(Game::instance()->window());
window->loadShader("rain", "assets/shaders/rain.frag");
window->applyShader("rain");
window->removeShader("rain");

loadShader() cerca gli asset rispetto a SDL_GetBasePath(), cioè alla cartella dell'eseguibile. Gli shader sono file separati: il sorgente è .frag.hlsl, mentre il programma carica il formato precompilato supportato dal backend (.msl per Metal, .dxil per Direct3D 12, .spv per Vulkan). Il parametro assetPath non include l'estensione del formato. Le modifiche all'HLSL richiedono la rigenerazione dei tre file con shadercross; CMake li copia a ogni build, ma non li compila. Il comando di esempio è nel README di postprocessing.

Il core richiede WITH_SHADERS e SDL3 3.4 o successiva per questa modalità. Se SDL_GPU non trova un backend utilizzabile, GPUShaderWindow ripiega sul renderer SDL normale: il gioco resta avviabile e gli effetti GPU sono disabilitati. Gli effetti CPU di ActionRPG restano disponibili.

Le tre demo

CustomPlatformer, Box2DPlatformer e ActionRPG condividono dieci effetti in postprocessing/assets/shaders/. Premi un numero per attivare l'effetto e premilo di nuovo per disattivarlo. Si possono combinare più effetti.

Tasto	Effetto	Aspetto
1	rain	Pioggia animata, scena più cupa e lampi di luce fredda a intervalli pseudo-casuali
2	fog	Nebbia densa, stratificata e mobile
3	crt	Curvatura, scanline e maschera RGB
4	pixelate	Mosaicatura, palette ridotta e dithering
5	neon	Contorni luminosi ciano e magenta
6	heat	Rifrazione e aberrazione cromatica
7	nightvision	Visione notturna con grana e vignettatura
8	glitch	Distorsioni orizzontali e separazione dei canali
9	bloom	Alone sulle zone chiare
0	grayscale	Scala di grigi calcolata dalla luminosità percepita

Per iniziare, leggi grayscale.frag.hlsl: campiona un pixel, calcola una media pesata dei canali RGB e restituisce quel valore sui tre canali. I sorgenti HLSL contengono commenti sui passaggi principali di ogni effetto.

Sorgenti

• GPUShaderWindow.h e GPUShaderWindow.cpp
• CPUShaderWindow.h e CPUShaderWindow.cpp
• DemoShaders.h e assets/shaders
• shaderUtils.h

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