Il linguaggio di ombreggiatura OpenGL® (GLSL) è un linguaggio di programmazione per computer progettato specificamente per manipolare e controllare la grafica tridimensionale (3D) durante il processo di rendering direttamente all’interno dell’unità di elaborazione grafica (GPU) di una scheda grafica utilizzando le librerie OpenGL®. In sostanza, il linguaggio di ombreggiatura OpenGL® offre ai programmatori l’accesso diretto alla geometria 3D e al rendering al livello più basso possibile senza dover effettivamente scrivere routine in linguaggio assembly per interfacciarsi con l’hardware della GPU. Attraverso l’uso del linguaggio di shading OpenGL®, effetti come texture e geometrie generate proceduralmente possono essere implementati e ottimizzati direttamente all’interno della GPU, velocizzando il processo di rendering. Consente inoltre di implementare in modo efficiente funzioni più complesse, come animazioni o effetti speciali, senza il sovraccarico del codice di livello superiore. Il linguaggio di shading viene compilato dalla GPU in codice eseguibile, il che significa che implementazioni e compilatori specifici possono essere progettati per singole schede grafiche, aumentando i guadagni in termini di prestazioni dall’utilizzo dei diversi shader.
Per tutti gli scopi pratici, il linguaggio di ombreggiatura OpenGL® è un linguaggio di programmazione completamente implementato che imita la sintassi del linguaggio di programmazione C in quasi tutti i modi, ad eccezione delle variabili di tipo puntatore e di alcune direttive del preprocessore. Sono supportate funzioni definite dall’utente, variabili e istruzioni di ramificazione e loop logici, consentendo di scrivere programmi completamente realizzati utilizzando solo il linguaggio shader e fornendo un livello di astrazione che è portabile su diversi sistemi operativi e configurazioni hardware. Una volta completato, un programma shader viene passato alla GPU, dove viene compilato ed eseguito secondo necessità durante il processo di rendering.
Un programma scritto nel linguaggio di ombreggiatura OpenGL® viene infine passato alla GPU, dove può essere compilato dall’hardware o dai driver prodotti dal produttore della scheda grafica. Ciò significa che alcune istruzioni utilizzate all’interno del linguaggio possono avere il loro bytecode compilato effettivo ottimizzato per funzionare in modo efficiente con le specifiche funzionalità hardware di una specifica scheda grafica. Ciò aumenta la velocità di esecuzione e può estendere le funzionalità di base per includere opzioni di rendering ed effetti speciali che potrebbero essere unici per una singola scheda grafica.
Esistono tre tipi di shader che il linguaggio di ombreggiatura OpenGL® può essere utilizzato per scrivere. Il primo è noto come vertex shader ed è progettato per eseguire operazioni complesse su singoli vertici, come la traduzione, il ridimensionamento o la texturizzazione di un punto nello spazio. Il secondo è uno shader geometrico e può essere utilizzato per aggiungere, rimuovere o manipolare in altro modo i poligoni prima che vengano eventualmente rasterizzati. I frammenti di shader, chiamati anche pixel shader, possono essere scritti per eseguire operazioni su punti nella scena 3D mentre vengono tradotti in un’immagine piatta bidimensionale (2D) per la visualizzazione su uno schermo, come effetti di luce o distorsioni.