Shaders en XNA

Hace unas semanas Jesús Bosch me lió para dar un webcast online (si Jesús fue así ahora no lo niegues XD), y la idea principal es que iba a ser un webcast orientado a desarrolladores de XNA por lo que todos tendrían ya unos ciertos conocimientos previos sobre esta tecnología.

La charla entonces la centré en una introducción al mundo de los shaders y a como poder hacer uso de ellos dentro de XNA, los shaders para que el que no sepa de que estoy hablando son mini programas que se escriben para ser ejecutados en la GPU (Graphics Processing Unit, el procesador de las tarjetas gráficas de nuestros ordenadores).

Estas tarjetas están especializadas en cálculos en coma flotante y matriciales a diferencia de las CPU que son procesadores de propósito general, por lo que el rendimiento de nuestros juegos y aplicaciones con XNA y Shaders puede verse incrementado enormemente. Es más para el que lo desconozca en XNA todo se pinta mediante Shaders, por eso para poder ejecutar XNA en cualquier ordenador se requiere una tarjeta que soporte Pixel and Vertex Shader 1.1 al menos, esto tampoco es una restricción muy grande para los días que corren, ya cualquier chip gráfico de los que llevan varios años integrando en las placas base como las típicas de Intel 950 ya soportan esto.

Este es el principal motivo por el cual el rendimiento 3D de aplicaciones XNA está tan cercano al de aplicaciones DirectX escritas en C++. Como actualmente el cálculo intensivo se desplaza a la GPU, para la CPU quedan otro tipo de cálculos como puede ser la lógica del juego ó la IA, y es esto lo que se escribe en C#.

Para conseguir esta transparencia dentro de XNA y que los usuarios que prueban esta tecnología puedan desarrollar juegos con un alto rendimiento gráfico sin tener que preocuparse de aprender un lenguaje de Shaders como el HLSL, el equipo de desarrollo de XNA a creado dos clases básicas que se usan para pintar en 2D y en 3D.

Para 2D tenemos el spriteBatch:

Imagen:

spriteBatch.Begin();

spriteBatch.Draw(Texture, Rectangle, Color.White);

spriteBatch.End();

Texto:

spriteBatch.Begin();

spriteBatch.DrawString(font, "Hola Mundo", Position, Color.Red);

spriteBatch.End();

al cual le indicamos si queremos pintar un texto ó una imagen y el se encarga de dibujarlo en pantalla sobre un plano que coloca frente a la cámara, todo esto lo hace mediante un shader y de forma transparente para nosotros, el código de dicho shader está liberado y podéis verlo aquí.

Para pintar modelos 3D han desarrollado el objeto BasicEffect:

foreach (ModelMesh mesh in MyModel)

{

    foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)

    {

        effect.EnableDefaultLighting();

        effect.World = world;

        effect.View = camera.view;

        effect.Projection = camera.projection;

    }

    mesh.Draw();

}

el cual también usa un shader internamente y del cual también podemos bichear su código fuente aquí.

A pesar de estas facilidades si realmente queremos sacarle partido a nuestras tarjetas gráficas lo mejor es escribir nuestros propios shaders, y este webcast sobre shaders es un punto por el que empezar a conocer todo ese mundo, (aviso que son 2 horas a un buen ritmo XD).

Ahora está disponible en Channel 9 Spain gracias a Alejandro Hidalgo, espero que os sea útil.