高階著色語言HLSL入門(4)

2021-05-24 11:36:52 字數 4036 閱讀 6379

注意:除了下列各小節中描述的型別外,hlsl還有一些內建的物件型別(如:紋理物件)。

16.3.1 數值型別

hlsl支援下列數值型別(scalar type):

bool—true or false value. note that hlsl provides the true and false keywords.

int—32bit signed integer

half—16bit floating-point number

float—32bit floating-point number

double—64bit floating-point number

注意:一些平台不支援int, half, and double型別,這時我們使用 float型別模擬。

hlsl有下列內建的向量型別(vector type):

vector——各分量為float型別的4d向量

vector——乙個n維向量,其每個分量都為t型別。n維必須在1到4之間。這裡是乙個2d double向量的例子:

vectorvec2;

我們可以使用陣列下標的語法訪問向量的乙個分量。例如,要設定向量vec的第i個分量,我們可以寫成:

vec[i] = 2.0f;

此外,我們可以像訪問結構的成員一樣訪問向量vec的乙個分量,使用已定義的分量名x,y,z,w,r,g,b和a。

vec.x = vec.r = 1.0f;

vec.y = vec.g = 2.0f;

vec.z = vec.b = 3.0f;

vec.w = vec.a = 4.0f;

名稱為r,g,b和a的分量分別對應x,y,z和w的分量。當使用向量來表示顏色時,rgba符號是更適合的,因為它加強了向量所表示的顏色。

作為選擇,我們可以使用其它一些預定義型別,分別用來代表2d,3d和4d向量的型別:

float2 vec2;

float3 vec3;

float4 vec4;

考慮向量u = (ux, uy, uz, uw),假設我們要拷貝u的所有分量到乙個像v = (ux, uy, uy, uw)這樣的向量v。最直接的方法可能是逐個從u往v拷貝每個分量。但不管怎樣,hlsl提供了一種特殊的語法做這些無序的拷貝,它叫做swizzles:

vector u = ;

vector v = ;

v = u.xyyw; // v =

拷貝陣列時,我們不必拷貝每個分量。例如,我們可以僅拷貝x和y分量,**段舉例如下:

vector u = ;

vector v = ;

v.xy = u; // v =

hlsl有下列內建矩陣型別:

matrix——乙個4×4矩陣,其各項型別為float

matrix——乙個m×n矩陣,其每個成員為型別t。矩陣維數m和n必須在1至4之間。

這裡是乙個2×2整型矩陣的例子:

matrixm2x2;

作為選擇,我們可以定義乙個m×n矩陣,其m和n在1至4之間,使用下列語法:

floatmxn matmxn;

例項:float2x2 mat2x2;

float3x3 mat3x3;

float4x4 mat4x4;

float2x4 mat2x4;

注意:型別不必是float型別——我們可以使用其它型別。舉例來說,我們可以用整型,寫成這樣:

int2x2 i2x2;

int2x2 i3x3;

int2x2 i2x4;

我們可以用二維陣列的下標語法訪問矩陣中的項。例如,要設定矩陣m的第i,j個項,我們可以寫成:

m[i] [j] = value;

此外,我們可以像訪問結構的成員那樣訪問矩陣m的項。下列條目已定義:

以1為基數的:

m._11 = m._12 = m._13 = m._14 = 0.0f;

m._21 = m._22 = m._23 = m._24 = 0.0f;

m._31 = m._32 = m._33 = m._34 = 0.0f;

m._41 = m._42 = m._43 = m._44 = 0.0f;

以0為基數的:

m._m00 = m._m01 = m._m02 = m._m03 = 0.0f;

m._m10 = m._m11 = m._m12 = m._m13 = 0.0f;

m._m20 = m._m21 = m._m22 = m._m23 = 0.0f;

m._m30 = m._m31 = m._m32 = m._m33 = 0.0f;

有時,我們想要訪問矩陣中乙個特定的行。我們可以用一維陣列的下標語法來做。例如,要引用矩陣m中第i行的向量,我們可以寫:

vector ithrow = m[i]; // get the ith row vector in m

注意:可以使用兩種語法在hlsl中初始化變數:

vector u = ;

vector v = ;

等價的,使用構造風格的語法:

vector u = vector(0.6f, 0.3f, 1.0f, 1.0f);

vector v = vector(1.0f, 5.0f, 0.2f, 1.0f);

其它一些例子:

float2x2 f2x2 = float2x2(1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f);

int2x2 m = ;

int n = int(5);

int a = ;

float3 x = float3(0, 0, 0);

我們可以用類似c++的語法宣告特定型別的乙個陣列。例如:

float  m[4][4];

half   p[4];

vector v[12];

結構的定義和在c++裡一樣。但是,hlsl裡的結構不能有成員函式。這是乙個hlsl裡的結構的例子:

struct mystruct

matrix t;

vector n;

float  f;

int    x;

bool   b;

mystruct s; // instantiate

s.f = 5.0f; // member access

hlsl的typedef關鍵字功能和c++裡的完全一樣。例如,我們可以給型別vector用下面的語法命名:

typedef vectorpoint;

然後,不用寫成:

vectormypoint;

……我們只需這樣寫:

point mypoint;

這裡是另外兩個例子,它展示了如何對常量和陣列型別使用typedef關鍵字:

typedef const float cfloat;

typedef float point2[2];

1.3.7 變數字首

下列關鍵字可以做變數宣告的字首:

static——如果帶static關鍵字字首,若它是全域性變數,就表示它不是暴露於著色器之外的。換句話說,它是著色器區域性的。如果乙個區域性變數以static關鍵字為字首,它就和c++中static區域性變數有相同的行為。也就是說,該變數在函式首次執行時被一次性初始化,然後在所有函式呼叫中維持其值。如果變數沒有被初始化,它就自動初始化為0。

uniform——如果變數以uniform關鍵字為字首,就意味著此變數在著色器外面被初始化,比如被c++應用程式初始化,然後再輸入進著色器。

extern——如果變數以extern關鍵字為字首,就意味著該變數可在著色器外被訪問,比如被c++應用程式。僅全域性變數可以以extern關鍵字為字首。不是static的全域性變數預設就是extern。

shared——如果變數以shared關鍵字為字首,就提示效果框架:變數將在多個效果間被共享。僅全域性變數可以以shared為字首。

volatile——如果變數以volatile關鍵字為字首,就提示效果框架:變數將時常被修改。僅全域性變數可以以volatile為字首

const——hlsl中的const關鍵字和c++裡的意思一樣。也就是說,如果變數以const為字首,那此變數就是常量,並且不能被改變。

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