高级着色器语言(High-Level Shader Language) ——DirectX9
译者:高超震 ——孤独一剑
你是不是厌倦了用汇编语言写着色器?可以试一下高级着色器语言(High-Level Shader Language——HLSH)。Microsoft DirectX9包含了可用于开发和调试着色器的类C语言HLSH。这种特性DirectX 8.0开始,是对汇编着色器的扩展,可用于顶点着色器(vertex shaders),像素着色器(pixel shaders),以及特效。
HLSH支持类C函数开发着色器,支持函数(fuctions),表达式(expresstions),声明(statements),标准数据类型(standard date types),自定义数据类型(user-desighed date types),预处理指令(preprocessor directives)。
******数据类型(date types)******
数值类型(scalar types)
bool true or false
int 32位整数
half 16位浮点数
float 32位浮点数
doule 64位浮点数
不是所有的目标平台都支持整数型数据,整数型可能被浮点型硬件模拟。在这些平台上整数型操作超出整数位的部分会表达成浮点型,这种情况DirectX不保证执行期望的功能。
不是所有的目标平台都支持half和doule类型,如果不支持将用float类型模拟。
矢量类型(vector types)
vector 由四个float类型组成的矢量
vector<type,size> 由size个数值类型组成的矢量
矢量的各个组成部分可以通过标量存取,通过数组存取语法,如下: vec[0] (same as vec.x) vec[3] (same as vec.w) 也可以通过名称存取,通过结构成员存取语法,以下矢量的名称设置如下: Default set x y z w Color set r g b a 通过名字存取的矢量(原文Vectors containing swizzled components of the vector)可以写成两个或以上组成部分名字连接在一起的形式。比如:yyzw或者bgr。连接起来的名字必须来自同一个名字设定。相同的部分被重复是无效的。 矩阵类型(matrix types) matrix 4*4矩阵,由float类型组成 matrix<type,rows,columns> row*col矩阵,由type类型组成 矩阵的各部分可以通过标量存取,通过数组存取语法如下: mat[2] (same as mat.m20m21m22m23) mat[2].w (same as mat.m23) ///原文如此 mat[2][3] (same as mat.m23) 也可以通过名称存取,通过结构成员存取语法,以下矩阵的名称设置如下: 基于1的设置 _11 _12 _13 _14 _21 _22 _23 _24 _31 _32 _33 _34 _41 _42 _43 _44 基于0的设置 _m00 _m01 _m02 _m03 _m10 _m11 _m12 _m13 _m20 _m21 _m22 _m23 _m30 _m31 _m32 _m33 通过名字存取的矩阵(原文Vectors containing swizzled components of the matrix)可以写成两个或以上组成部分名字连接在一起的形式。比如:_41_42_43 or _m01_m02_m03_m04。连接起来的名字必须来自同一个名字设定。相同的部分被重复是无效的。 ******对象类型****** 字符串(string) ASCII字符串类型,没有操作和状态接受字符串。字符串参数和注释可以通过ID3DXEffect界面被应用程序质问(query)。 像素着色器(pixelshader) 一个pixelshader对象表示Direct3D像素着色器对象。当着色器函数里没有操作直接接受像素着色器时,像素着色器可以在technique内部设置给设备。下例可以被一个pixelshader对象质问,通过结构成员存取语法。 const string version; 字面上的pixelshader值可以被表示成汇编块: pixelshader ps = asm { ps.2.0 mov oC0, c0 }; 或者一个compile调用: pixelshader ps = compile ps_2_0 psmain(); 取样器(sampler) 一个sampler对象表示Direct3D取样器层。其样器层被用来取样纹理。取样器被指定纹理和过滤类型。 纹理(texture) 一个texture对象表示Direct3D纹理对象。当着色器函数没有操作直接接受纹理时,纹理可以在technique中被设置给设备。下例可以被一个texture对象质问,通过结构成员存取语法。 const string type; const string format; const int width; const int height; const int depth; 顶点着色器(vertexshader) 一个vertexshader对象表示Direct3D顶点着色器对象。当着色器函数没有操作直接接受顶点着色器时,顶点着色器可以在technique中被设置给设备。下例可以被一个vertexshader对象质问,通过结构成员存取语法。 const string version; 字面上的pixelshader值可以被表示成汇编块: vertexshader vs = asm { vs.2.0 mov oPos, c0 }; 或者一个compile调用: vertexshader vs = compile vs_2_0 psmain(); 对象的结构存取方法还没有被完全贯彻。 ******结构类型(struct types) struct关键字被用来定义结构类型。一旦结构被定义,就可以通过其标识符(ID)被引用。 struct [id] { member_list } 一个member_list由一个或多个成员声明(member declarations)组成。成员声明类似于变量声明(声明在下面),除非他们不能被初始化或者被单独地声明为static, extern, volatile, or const。 ******用户自定义类型****** typedef关键字被用来为一种类型定义一个名字。const关键字被用来标明其为常量类型。Array_suffix可以放在每一个ID后面。一旦自定义类型被定义,就可以通过其标识符(ID)被引用。 typedef [const] type id [array_suffix] [, id ...] ; 一个array_suffix由一个或多个int表达式,表示其维度(dimension)。 为了与Direct3D extensions(D3DX)8.0保持兼容,下列类型被自动定义了: typedef int DWORD; typedef float FLOAT; typedef vector VECTOR; typedef matrix MATRIX; typedef string STRING; typedef texture TEXTURE; typedef pixelshader PIXELSHADER; typedef vertexshader VERTEXSHADER; 为了方便,下列类型被自动定义了(#表示1-4之间的数字) typedef vector bool#; typedef vector int#; typedef vector half#; typedef vector float#; typedef vector double#; typedef matrix bool#x#; typedef matrix int#x#; typedef matrix half#x#; typedef matrix float#x#; typedef matrix double#x#; ******类型转换******
Scalar-to-scalar |
总是有效的,当从bool型转化为整数型或浮点型时, false被认为是0,true为1。当整数型或浮点型转化为bool型时,0为true,非0为false。当从浮点型转化为整数型时,值被除余(the value is rounded toward zero) |
Scalar-to-vector |
总是有效的,复制数值型填充vector |
Scalar-to-matrix |
总是有效的,复制数值型填充matrix |
Scalar-to-object |
无效的 |
Scalar-to-structure |
如果结构的所有部分均为数值则有效,复制数值填充结构 |
Vector-to-scalar |
总是有效的,选择向量的第一部分 |
Vector-to-vector |
目标矢量必须大于资源矢量保持左值,去掉多余值。这样做的目的是行矩阵,列矩阵和数字结构可以看成是矢量 |
Vector-to-matrix |
大小必须相等 |
Vector-to-object |
无效的 |
Vector-to-structure |
结构不大于矢量,且结构各部分均为数字则有效 |
Matrix-to-scalar |
总是有效的,选择了矩阵的左上部分 |
Matrix-to-vector |
大小必须相等 |
Matrix-to-matrix |
目标矩阵在任何一维都不大于资源矩阵 ,这个操作保持左上值,去掉多余值。 |
Matrix-to-object |
无效的 |
Matrix-to-structure |
结构的大小等于矩阵的大小,结构的所有组成部分都是数字 |
Object-to-scalar |
无效的 |
Object-to-vector |
无效的 |
Object-to-matrix |
无效的 |
Object-to-object |
对象类型完全相同则有效 |
Object-to-structure |
结构必须包含比成员更多的内容,此成员的类型必须与结构类型完全相同 |
Structure-to-scalar |
结构必须包含至少一个数字型成员 |
Structure-to-vector |
结构至少是矢量的大小,第一个组成部分必须是数字,直到矩阵的大小 |
Structure-to-matrix |
结构必须至少是矩阵的大小。第一个组成部分必须是数字,直到矩阵的大小 |
Structure-to-object |
结构至少包含一个对象的成员。这个成员的类型必须和对象类型完全相同。 |
Structure-to-structure |
目标结构必须大于资源结构 | 累了,看反响如何决定是否继续。

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