<Real Time 3D Terrain Engines Using C++ And DX9>
Chapter 3. The High-Level Shader Language
如标题一样,这章讲的都是HLSL。Liker说Shader经常调用,不要用High-Level的东东写,要用assembly。我也觉得是这样的。不过既然Snook写了这章,还是用心看看吧,就当科普啦。
The HLSL Shader Format
HLSL和C一样,有三个部分组成:
1) 变量声明
2) 类型定义
3) 函数
Variable & Data Types
HLSL所支持的数据类型:
1) 标量:bool, int, half, float, double
2) 向量:vector(由4个float组成), vector<t, num> (有num个成员,都是值为t的标量)
3) object: string, pixelshader, vertexshader, sampler, texture
4) vector typedefs: bool#, int#, float#, half#, double#
5) matrix typedefs: bool#x#, int#x#, float#x#, half#x#, double#x#
*注意:
1. #表示0-4的一个数
2. 不是所有的数据类型都被硬件支持,如果不支持的话,会被支持的类型所模拟。
例如:int, half或double如果不硬件支持,就会用float来模拟。
如果超出float的范围的话,就会有麻烦了。
所以除非确定值的范围,在shader中所有的变量最好都用float。
变量像C一样,可以用extern, static, const, volatile修饰。另外HLSL还有新的修饰关键字:
1) uniform: 全局变量和输入的参数都可以定义成uniform,表示在shader执行期间值不变
2) shared: 当一个变量被多个shader使用的时候,就使用shared来修饰,这样更新变量的时候,所有shader都会被更新。
HLSL中所有的变量都是值传递,不允许用指针或者引用传递。
语义(Semantic)用来表示变量的用途。除了HLSL支持的语义外,还可以自己定义语义。
Expressions & Intrinsic Functions
HLSL支持C/C++所有的数学运算、逻辑运算和比较运算。HLSL中的表达式都可以写成C/C++的形式。
HLSL不像C那样有一个奢华的math函数库,不过它里面所定义固定函数可以完成shader所需的功能。除了像简单如mul这样的函数外,更有像refract这样来算一个向量被透明媒介折射以后的折射光的函数,非常适合写Shader。
Working with Texture & Samplers
采样器就是用于显示和过滤材质用的。和Fixed-Function Pipeline一样,在PS中也可以设定Sampler的State。
HLSL支持sampler1D, sampler2D, sampler3D, samplerCUBE 4种采样器,但是可以简单用sampler来声明。编译器会帮你自动选择一个。
我理解的PS是这样的:程序提供给PS一个坐标,然后PS返回该pixel的颜色。最简单的就是贴材质了。每一个采样后,PS都返回一个float4的vector,里面包含了该pixel的颜色——RGBA。
Procedural Texture Shaders
PS不仅能用于渲染Target,还能够用来生成Texture。然后再在后来的程序中使用该Texture。
Considerations for Legacy Hardware
技术的发展和硬件的更新换代似乎总有矛盾。在享受新技术的同时,别忘了很多用户还在用2年前的主流显卡。所以要考虑到这种情况。
如果某个技术硬件并不支持,但可以软件模拟的话(比如VS),那么App运行起来就慢多了。不过如果连软件模拟不行的话(比如PS),那么…… 掏money换装备吧。
如果HLSL里面用到的技术硬件不支持的话,会产生error codes。如果发生错误的话,这个error codes会当你编译的时候被写到一个D3DXBUFFER里面。查一下即可。
另外,在SDK目录下的\Bin\DXUtils下面,有个fxc.exe,是.fx files的编译器。这个东东可以把fx编译成obj文件。不过还有一个好处就是:当你加了/Fc参数以后,它会把该fx相应的assembly输出来。这个就比较直观的看到哪些东西是老显卡不支持的了。
HLSL Functions within Effect Files
想在technique里面使用PS和VS的话,只需要声明vertexshader对象或者pixelshader对象即可。比如:
technique SimpleShader
{
pass P0
{
// shaders
VertexShader = compile vs_1_1 VS();
PixelShader = compile ps_1_1 PS();
}
}
当然,HLSL不但可以在technique中,更可以单独写出来,由外部函数来调用。
另外,DirectX SDK中有一个工具叫 EffectEdit,可以预览shader的效果。
蜻蜓点水般的讲了HLSL的一些最基本的东西,不过我可没打算在这个时候好好研究这个,看完了Terrain以后就要看Wolfgang的ShaderX了,到那个时候,在深入研究shader吧。