shader频率=着色器频率，即显示芯片内部实际负责渲染部分的频率，是显示核心中对性能影响最大的指标。

shader=着色器，渲染器

shader频率和GPU核心频率及显存频率一样重要甚至更重要，若进行显卡超频，超流处理器频率可以获得更大的性能提升，而产生的多余热量要小于给GPU及显存超频产生的热量。

Shader是描述虚拟对象表面材质应该如何进行着色的一段叙述，在Dev中，shader的着色完全交由GPU(Graphic Processor Unit)进行，并针对每一个Vertex或是Pixel做计算，因此，Shader可以再区分为顶点着色器(Vertex Shader) 与像素着色器(Pixel Shader)。要特别注意的是，目前市场上所贩卖的显示卡，并非都有处理Shader的能力，即使有部分显示卡可以处理Shader，也要注意是不是支持最新版本的Shader，而Pixel Shader的最新版本也是3.0。

Shader 所使用的语言在一开始，是使用汇编语言，并且成功运用在Xbox与DirectX8上，但是，毕竟使用低阶的机器语言对于处理复杂的3D图学算法并不是一件容易的事，因此NVIDIA与Microsoft分别发展出类似C语言的语法，NVIDIA最早发展出CG，而Microsoft一直到 DirectX 9的版本才将这部分整合进---HLSL(High Level Shading Language)，虽然HLSL在DirectX 8的时候就已经存在了，不过那时还只是支持汇编语言的语法。

截至目前为止，Virtools Dev支持的版本为3.0版，必须将Virtools Dev更新至 3.0.0.80，并安装DirectX 9.0C 的版本才可能执行，说可能是因为还牵涉到使用者的显卡。

Shader包含3个部分，分别叙述如下：

1. States(状态值)：这部分描述着色固定流程(Fixed-Pipeline)所用到的相关变量，如材质颜色(Material Color)、材质的贴图(Material Texture)、混色方式(blending option)、预设的3D转换方式(Predefined 3D transformations)与 2D贴图坐标值转换(2D Texture coordinate transformation)，或是称为 TexGen，可使用在环境反射贴图(environment mapping)上…等。

State可以说是描述材质最基本、直接的方式，state只针对每一个材质或是物体作用，而且仅止于一次，并不会对每一个顶点(vertex)或是像素(pixel)有执行的动作。

对于程序设计师而言，必须充分了解什么是「State」，才可以完全掌握Shader的制作。

2.顶点着色器指令(Vertex Shader Instructions)

顶点着色器指令定义如何运算、操作每一个已经着色完成的面所包含的顶点数据，在运算、操作过程中，GPU将只使用 State 所定义的顶点属性(如顶点颜色、顶点法向量或是贴图轴坐标…等)做计算。

3.像素着色器指令(Pixel Shader Instructions)

像素着色器指令定义如何运算、操作每一个已经着色完成的面所包含的像素数据，在运算、操作过程中，GPU将只使用「着色状态值」(Render State)所定义的像素属性(如像素颜色、像素混色或是Z值…等)做计算。

因为Virtools支持HLSL，所以之后谈的都会以HLSL为主，像是Cg / Cgfx / OLGL ...等可能会着墨较少啰

Shader Model（在3D图形领域常被简称SM）就是“优化渲染引擎模式”。事实上，Shader（渲染或称着色）是一段能够针对3D对象进行操作、并被GPU所执行的程序。通过这些程序，程序员就能够获得绝大部分想要的3D图形效果。在一个3D场景中，一般包含多个Shader。这些Shader中有的负责对3D对象表面进行处理，有的负责对3D对象的纹理进行处理。

早在微软发布DirectX 8时，Shader Model的概念就出现在其中了，并根据操作对象的不同被分为对顶点进行各种操作的Vertex Shader（顶点渲染引擎）和对像素进行各种操作的Pixel Shader（像素渲染引擎）。

时至微软发布DirectX 10.1之后，Shader Model的版本已经有五个版本了：分别是Shader Model1.0（DirectX8.0）、Shader Model2.0（DirectX9.0b）、Shader Model3.0（DirectX9.0c）、Shader Model4.0（DirectX10）和Shader Model4.1（DirectX10.1）。

在Shader Model发展史上，从SM 1.0进化到SM 2.0称得上是真正意义上的技术革命，后者赋予了显示芯片强大的能力，人们在游戏中也领略到前所未有的视觉体验，例如水面光影和雾化等特效的出现使游戏场景更真实。相对而言，SM 2.0到SM 3.0的改进不如SM 1.0到SM 2.0的变化大，SM 3.0除了支持32bit浮点运算是亮点外，其它特效用SM 2.0也可以完成。相比原先的Shader Model 3.0，Shader Model 4.0最大指令数从512条增加到了64000条;临时暂存器数量也从原先的32个增加到惊人的4096个;允许同时对128个Texture进行操作(Shader Model 3.0只允许16个);材质texture格式变为硬件支持的RGBE格式，其中的"E"是Exponent的省略，是RGB共同的说明，这在HDR的处理上有很大的作用，摒弃了以往需要专门decoding处理HDR渲染的流程。 另外，对于纹理的尺寸Shader Model4.0也有惊人的提升，8192x8192的最高纹理分辨率比原先最高2048x2048的分辨率要高出4倍。

Shader Model 4.0另一个重大变化就是在VS和PS之间引入了一个新的可编程图形层----几何着色器(Geometry Shader)。原来的Vertex Shader和Pixel Shader只是对逐个顶点或像素进行处理，而新的Geometry Shader可以批量进行几何处理，快速的把模型类似的顶点结合起来进行运算。虽然其操作不会象Vertex Shader那样完整，只是处理器单个顶点的相关函数操作，但是这种操作却可以确定整个模型的物理形状。这将大大加速处理器速度，因为其它Shader单元将不再去需要判定数据所存在的位置，而只是需要简单的为特定区域进行操作就可以了。Geometry Shader可以把点、线、三角等多边形联系起来快速处理、同时创造新的多边形，在很短时间内直接分配给其它Shader和显存而无需经过CPU，烟雾、爆炸等复杂图象不再需要CPU来处理。从而极大的提高了CPU速度和显卡速度。游戏图象中可以出现许多精细场景，如不锈钢茶壶上清楚的反射出周围物体、超精细的人物皮肤等。