Nein, nicht wirklich, um das zu erklären muss man allerdings etwas aushohlen, was wahrscheinlich abschreckend wirkt. Die Experten unter Euch mögen mir die extremen Vereinfachungen bitte nachsehen.
Als man mit 3d angefangen hat war die Welt noch einfach, stell Dir vor Du möchtest einen 3d Würfel malen. Dann fängst Du erst mal an die Position der Ecken auf dem Bildschirm zu berechnen und mit Linien zu verbinden (benötigter Befehle "male Linie" ). Nächste Stufe war die Objekte mit Farbe zu füllen, dafür braucht man den Befehl "fülle Fläche", man stellt allerdings sehr schnell fest dass allg. Flächen nicht so einfach zu malen sind und beschließt nur Dreiecke zu malen (die sind einfach), der Würfel besteht also aus 12 Dreiecken. Als nächstes kommst Du wahrscheich auf die Idee und sagst, jetzt benötige ich Licht und Schatten !
Da ein Schatten nichts anderes ist, als eine Fläche mit der gleichen Farbe aber anderer Helligkeit, malst Du die Dreiecke des Würfels, die das Licht nicht sehen dunkler. Bis jetzt brauchen wir noch keinen Shader ;-)
Aber jetzt kommst Du auf die "dumme" Idee und willst statt des Würfels eine Kugel malen, ist ja ganz einfach denkst Du Dir, einfach mehr Dreiecke gemalt und fertig, Aber Du wirst verzeifelt festellen, dass Du unglaublich viele Dreiecke brauchst, damit das Ding wie eine Kugel aussieht. Der Grund ist, dass wir bisher die Dreiecke immer mit einer konstanten Farbe angemalt haben. Jetzt kommst Du mit ein wenig experimentieren zu dem Schluss, dass Du für die Darstellung einer Kugel nur einen Bruchteil der Dreiecke brauchst, wenn Du statt einer konstanten Farbe einen Verlauf bei der Schattierung der Dreiecke verwendest.
Die Programme die so etwas machten waren die sogenannten Shader (=Schattierer, ein z.B. sehr einfacher Schattierer ist das Gouraud Shading). In der nächsten Stufe möchtest Du aber vielleicht noch statt eines Würfels oder einer Kugel in einer konstanten Farbe eine Textur draufmalen um z.B. die Illusion von Stein, Holz oder Glas zu vermitteln. Wenn Du Dir das überlegst, dann musst Du jetzt an jedem Punkt Deines Dreiecks das richtige Pixel von der Textur holen und mit der richtigen Helligkeit anmalen.
Diese Aufgabe übernehmen grundsätzlich Shader und die berühmten TEV's, wobei die Jungs bei den TEV's eine geniale Idee hatten, wie man das besonders effektiv, d.h. mit möglichst wenig Schritten machen kann. Dadurch wird die HW billiger und trotzdem schnell.
So weit zur guten Nachricht, die schlechte Nachricht ist, dass die anderen Jungs bei Direcht X, Nividia, ATI und Co sich auch etwas einfallen lassen haben, nämlich statt fest verdrahteter Shader-Einheiten haben die eine Programmiersprache entwickelt mit denen man solche Shader selber schreiben kann, die dann auf dem Grafikchip laufen, ohne die CPU zu belasten. Die Tev's sind aus meiner Einschätzung irgendwo zw. Shader Model 1,5 und 2,5 stecken geblieben. Mit Shader Model 3.0 (= Direct X 9.0c wurden nach meinem Gedächtnis die programmierbaren Shader zum ersten Mal massiv eingesetzt. Und da ergaben sich auf einmal ganz neue Möglichkeiten und Effekte (bewegtes Wasser, Blätter usw. usf) und da sehen die TEV's einfach nicht gut aus. D.H. mit modernen Shadern kann man die TEV's nachmachen, aber TEV's können die komplexen Effekte moderner Shader nicht effektiv abbilden (trotzdem müsste wahrscheinlich aus Abwärtskompatibilität eine TEV-Einheit auf den Wii HD grafik-Chip).
Der Vollständigkeit halber noch, ab Shader Model 4.0 (=Direct X 10) gibt es Unified Shader, d.h. ich kann jetzt Programme schreiben zum füllen der Dreiecke (=Pixel Shader, wie oben beschrieben) aber auch welche, die die Koordinaten der Eckpunkte der Dreiecke (Flächen) transformieren (=Vertex Shader). Und schließlich Shader Model 5.0 gilt ab DirectX 11 (= Winows 7) und ist in meinen Augen eher ein 4.x, da es Ineffektivitäten beim Shader Model 4.0 behebt, aber natürlich macht sich DirectX 11 besser beim Publikum als DirectX 10.4.
So das war der Versuch, ein 200 Seiten Werk für Computer Grafik in einem kurzen Aufsatz zu beschreiben, entsprechend lückenhaft muss die Darstellung bleiben, deshalb am besten sich Literatur besorgen oder einfach googeln ;-)
http://www.gonintendo.com/viewstory.php?id=104011
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