DirectX 9高层着色语言介绍3——语言基础(2)
類型修飾符
在你的著色器中打算使用的HLSL中有幾個可選的類型修飾符。通常把不想被著色器的代碼修改的量設為const(常量)類型修飾符。在賦值符號左邊使用常量(例如作為一個lval)會產生一個編譯錯誤。
可以用row_major(行優先)類型修飾符與col_major(列優先)類型修飾符指定在存儲常數硬件中的矩陣格式。row_major(行優先)類型修飾符表示矩陣中的每一行被存儲在一個單個的常數寄存器中。同樣地,使用col_major(列優先)表示矩陣中的每一列被存儲在一個單個的常數寄存器中。默認為列優先。
存儲類別修飾符
存儲類別修飾符通知編譯器給定變量的作用域和生存期。這些修飾符是可選的,可在變量類型前以任意次序出現。
像C 語言一樣,一個變量可以被聲明為static(靜態變量)或extern(外部變量)。(這兩個修飾符是互斥的)在全局范圍,static(靜態)類別修飾符表示變量只能由著色器訪問,而不能由應用程序通過API訪問。任何在全局范圍聲明的非靜態變量可以由應用程序通過API修改。像C語言一樣,在局部范圍使用static(靜態)修飾符表示變量所含數據將在所聲明函數內始終存在(譯者注:即生存期為全局,作用域為函數內)。
在全局范圍使用extern(外部)修飾符表示可由外部著色器通過API修改。不過這屬于多此一舉,因為在全局范圍聲明的變量默認就是這樣。
使用shared(共享)修飾符設定將由兩種效果共享的全局變量。
前綴為uniform的變量先在外部被初始化,然后進入HLSL著色器。(例如,通過Set*ShaderConstant*() API)。把全局變量當作被uniform聲明。不過由于值在著色器中可以被修改,所以不可能是常數。
例如,假定你在全局范圍聲明了下列變量:
?
extern?float?translucencyCoeff;const??float?gloss_bias;
static?float?gloss_scale;
float?diffuse;
變量diffuse和translucencyCoeff可被Set*ShadercConstant*() API置位,也可被著色器本身修改。常量gloss_bias可被Set*ShadeConstant*() API置位,不過不能被著色器代碼修改。最后,靜態變量gloss_scale不能被Set*ShaderConstant*()API置位,不過可以也只能在著色器中被修改。
初始化
如前面例子顯示的,和C語言中的習慣一樣可以在變量聲明時進行初始化。例如:
float2x2?fMat?=?{3.0f,?5.0f,??//?row?1
?????????????????2.0f,?1.0f};?//?row?2
float4???vPos?=?{3.0f,?5.0f,?2.0f,?1.0f};
float?fFactor?=?0.2f;
向量運算
在HLSL中,當執行關于向量的數學運算時需要留心一些程序陷阱(gotchas)。如果為3D圖形編寫著色器,絕大部分程序陷阱(gotchas)可以靠直覺發現。例如,定義標準的二元運算符以進行每一維的運算。
float4 vTone = vBrightness * vExposure;假定vBrightness和vExposure都是float4類型,相當于:
?
float4?vTone;vTone.x?=?vBrightness.x?*?vExposure.x;vTone.y?=?vBrightness.y?*?vExposure.y;
vTone.z?=?vBrightness.z?*?vExposure.z;
vTone.w?=?vBrightness.w?*?vExposure.w;
要注意在4D向量vBrightness和vExposure間不是點乘。此外,用這種方式乘以矩陣變量不會引起矩陣相乘。點乘法和矩陣相乘法是通過內部函數mul()實現的,這將在后邊討論。
構造函數
常能在HLSL著色器中見到的屬于其他語言特色的是構造函數,和C++中的類似不過增加了一些處理復雜數據類型的內容。構造函數使用的例子:
?
float3???vPos?????=?float3(4.0f,?1.0f,?2.0f);float????fDiffuse?=?dot(vNormal,?float3(1.0f,?0.0f,?0.0f));
float4???vPack????=?float4(vPos,?fDiffuse);
構造函數通常用在:想要臨時定義一個常量(如上邊的dot(vNormal, float3(1.0f, 0.0f, 0.0f)))或想同時顯式地壓縮更小的數據類型。(如上邊的float4(vPos, fDiffuse))。在這個例子中,構造函數float4接收一個float3類型和一個float類型同時返回一個數據被壓縮的float4類型。
總結
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