HLSL重点知识梳理

本文源于对DirectX11—HLSL语法入门（https://www.cnblogs.com/X-Jun/p/12246859.html ） 一文的总结

浮点

注意：一些平台可能不支持int, half和double，如果出现这些情况将会使用float来模拟

此外，浮点数还有规格化的形式：

• snorm float是IEEE 32位有符号且规格化的浮点数，表示范围为-1到1
• unorm float是IEEE 32位无符号且规格化的浮点数，表示范围为0到1

语义

语义通常是附加在着色器输入/输出参数上的字符串。它在着色器程序的用途如下：

• 用于描述传递给着色器程序的变量参数的含义
• 允许着色器程序接受由渲染管线生成的特殊系统值
• 允许着色器程序传递由渲染管线解释的特殊系统值

语义有三种类型：顶点着色器语义，像素着色器语义和系统着色器语义

顶点着色器语义

n是一个可选的整数，从0开始。比如POSITION0, TEXCOORD1等等。

像素着色器语义

系统值语义

所有的系统值都包含前缀SV_。这些系统值将用于某些着色器的特定用途（并未全部列出）

常量缓冲区

着色器常量存在内存中的一个或多个缓冲区资源当中。他们可以被组织成两种类型的缓冲区：常量缓冲区（cbuffers）和纹理缓冲区（tbuffers）。

不同的常量缓冲区使用不同的常量缓冲区声明。如常量缓冲区使用cbuffers

cbuffer VSConstants
{
    float4x4 g_WorldViewProj;
    fioat3 g_Color;
    uint g_EnableFog;
    float2 g_ViewportXY;
    float2 g_ViewportWH;
}

为了进一步优化，可以为常量缓冲区在HLSL的声明中使用关键字register手动指定对应的寄存器索引，然后编译器会为对应的着色器阶段自动将其映射到15个常量缓冲寄存器的其中一个位置。这些寄存器的名字为b0到b14：

cbuffer VSConstants : register(b0)
{
    float4x4 g_WorldViewProj;
    fioat3 g_Color;
    uint g_EnableFog;
    float2 g_ViewportXY;
    float2 g_ViewportWH;
}

在C++端是通过ID3D11DeviceContext::*SSetConstantBuffers指定特定的槽(slot)来给某一着色器阶段对应的寄存器索引提供常量缓冲区的数据。

如果是存在多个不同的着色器阶段使用同一个常量缓冲区，那就需要分别给这两个着色器阶段设置好相同的数据。

综合前面几节内容，下面演示了顶点着色器和常量缓冲区的用法：

cbuffer ConstantBuffer : register(b0)
{
    float4x4 g_WorldViewProj;
}


void VS_Main(
    in float4 inPos : POSITION,         //POSITION语义：绑定变量到输入装配器
    in uint VID : SV_VertexID,          // SV_VertexID语义：绑定变量到系统生成值
    out float4 outPos : SV_Position)    // SV_Position语义：告诉管线将该值解释为输出的顶点位置
{
    outPos = mul(inPos, g_WorldViewProj);
}
`

上面的代码也可以写成：

cbuffer ConstantBuffer : register(b0)
{
    float4x4 g_WorldViewProj;
}

struct VertexIn
{
    float4 inPos : POSITION;    // 源自输入装配器
    uint VID : SV_VertexID;        // 源自系统生成的调用实例ID
};

float4 VS_Main(VertexIn vIn) : SV_Position
{
    return mul(vIn.inPos, g_WorldViewProj);//默认返回值为输出顶点位置
}