original address:
http://blog.csdn.net/starflash2003/archive/2004/10/13/135493.aspx
強制類型轉(zhuǎn)換
為了有助于著色器的編寫和所產(chǎn)生代碼的效率，最好熟悉一下HLSL的強制類型轉(zhuǎn)換機(jī)制。強制類型轉(zhuǎn)換常用于擴(kuò)展或縮減選定的變量以匹配要賦值的變量。例如，在下列例子中，初始化vResult時把float型常量0.0f強制轉(zhuǎn)換為 float4型{0.0f , 0.0f , 0.0f , 0.0f }。
float4 vResult = 0.0f;
當(dāng)把一個高維數(shù)據(jù)類型如向量或矩陣類型賦值給一個低維數(shù)據(jù)類型時就會發(fā)生類似的強制轉(zhuǎn)換。這些情況下，額外數(shù)據(jù)都被有效省略。例如，編寫下列代碼：
float3 vLight;
float fFinal, fColor;fFinal = vLight * fColor;
這個例子中，只是把float類型的標(biāo)量fColor與vLight中的第一個成員相乘，從而把vLight強制轉(zhuǎn)換為float類型。fFinal等于vLight.x * fColor。
最好先熟悉一下表4，HLSL的強制類型轉(zhuǎn)換規(guī)則：
表6. HLSL的強制類型轉(zhuǎn)換規(guī)則
Scalar-to-scalar |
一直有效。當(dāng)布爾型被強制轉(zhuǎn)換為整數(shù)或浮點型，false變?yōu)?，true變?yōu)?。當(dāng)整數(shù)或浮點型被強制轉(zhuǎn)換為布爾型，0變?yōu)閒alse，非0變?yōu)閠rue。當(dāng)浮點型被強制轉(zhuǎn)換為整數(shù)類型，值被向0舍入，這與C語言的一樣截斷機(jī)制一樣。 |
Scalar-to-vector |
一直有效。 該強制轉(zhuǎn)換操作通過復(fù)制標(biāo)量并填充到向量。 |
Scalar-to-matrix |
一直有效。 該強制轉(zhuǎn)換操作通過復(fù)制標(biāo)量并填充到矩陣。 |
Scalar-to-structure |
該強制轉(zhuǎn)換操作通過復(fù)制標(biāo)量并填充到結(jié)構(gòu)體。 |
Vector-to-scalar |
一直有效。 選擇向量的第一部分。 |
Vector-to-vector |
目標(biāo)向量必須不大于資源向量。該強制轉(zhuǎn)換操作是通過保留最左邊的值，去掉多余值。這樣做的目的是可以把行矩陣，列矩陣和數(shù)字結(jié)構(gòu)看成向量。 |
Vector-to-matrix |
向量大小必須與矩陣大小相等。 |
Vector-to-structure |
結(jié)構(gòu)體不大于向量，且結(jié)構(gòu)體各部分均為數(shù)字則有效。 |
Matrix-to-scalar |
一直有效。 選擇了矩陣的左上部分。 |
Matrix-to-vector |
矩陣大小必須與向量大小相等。 |
Matrix-to-matrix |
目標(biāo)矩陣在任何一維都不大于源矩陣，該強制轉(zhuǎn)換操作是通過保持左上值，去掉多余值。 |
Matrix-to-structure |
結(jié)構(gòu)體的大小等于矩陣的大小，結(jié)構(gòu)體的所有成員都是數(shù)字。 |
Structure-to-scalar |
結(jié)構(gòu)體必須包含至少一個數(shù)字型成員 |
Structure-to-vector |
結(jié)構(gòu)體必須至少與向量的大小一樣，第一個成員必須是數(shù)字，一直到向量的大小。(譯者注：即成員數(shù)量與向量大小一樣) |
Structure-to-matrix |
結(jié)構(gòu)體必須至少與矩陣的大小一樣。第一個成員必須是數(shù)字，一直到矩陣的大小。(譯者注：即成員數(shù)量與矩陣大小一樣) |
Structure-to-object |
結(jié)構(gòu)體至少包含一個對象的成員。該成員的類型必須和對象類型完全相同。 |
Structure-to-structure |
目標(biāo)結(jié)構(gòu)必須不大于源結(jié)構(gòu)。一個有效的強制轉(zhuǎn)換必定存在于所有相應(yīng)的源成員與目的成員之間。 |
結(jié)構(gòu)體
正如上邊第一個著色器示例顯示的，在HLSL著色器中定義一個結(jié)構(gòu)體常常帶來方便。例如，許多著色器編寫者在他們的頂點著色器代碼中會定義一個輸出的結(jié)構(gòu)體，使用該結(jié)構(gòu)體作為他們的頂點著色器主函數(shù)的返回類型。(對于像素著色器很少這樣做因為大多數(shù)像素著色器只有一個float4輸出。)一個結(jié)構(gòu)體的例子如下，來自于NPR Metallic著色器，我們將在后邊討論該著色器。(譯者注：NPR(non-photo reality)，是一種獨特的二w維效果)
struct VS_OUTPUT
{
float4 Pos : POSITION;
float3 View : TEXCOORD0;
float3 Normal: TEXCOORD1;
float3 Light1: TEXCOORD2;
float3 Light2: TEXCOORD3;
float3 Light3: TEXCOORD4;
};
在HLSL著色器中也可以聲明結(jié)構(gòu)體作為普通使用。同樣遵循上邊所概括的強制類型轉(zhuǎn)換規(guī)則。
取樣器
要是想在像素著色器中對于每一個不同的紋理貼圖進(jìn)行取樣，必須聲明一個取樣器。再調(diào)用一下前邊描述的著色器中的hlsl_rings()：
float4 lightWood; // xyz == Light Wood
Colorfloat4 darkWood; // xyz == Dark Wood
Colorfloat ringFreq; // ring
frequencysampler PulseTrainSampler;
float4 hlsl_rings (float4 Pshade : TEXCOORD0) : COLOR
{ float scaledDistFromZAxis = sqrt(dot(Pshade.xy, Pshade.xy)) * ringFreq;
float blendFactor = tex1D (PulseTrainSampler, scaledDistFromZAxis);
return lerp (darkWood, lightWood, blendFactor);
}
在這個著色器中，我們在全局范圍聲明了一個被稱為PulseTrainSampler的取樣器并把它作為第一個參數(shù)傳遞給內(nèi)部函數(shù)tex1D()(將在下一部分討論內(nèi)部函數(shù))。HLSL取樣器有一個非常直接的映射——在基于取樣器概念的API與實際硅(在負(fù)責(zé)尋址紋理和過濾紋理的3D圖形處理器中)之間輪換。在一個著色器中必須為每一個你計劃訪問的紋理貼圖定義一個取樣器，不過你可以在一個著色器中多次使用給定的取樣器。這種處理方法在圖像處理程序中非常普遍(在ShaderX2 - Shader Tips & Tricks的"Advanced Image Processing with DirectX 9 Pixel Shaders"章節(jié)有討論)，為了給由著色器代碼表示的一個內(nèi)部過濾器提供數(shù)據(jù)，輸入的圖像被以不同的紋理坐標(biāo)多次取樣。例如，下面的著色器使用光柵化引擎(rasterizer)通過一對Sobel濾波器把一個高度貼圖(height map)轉(zhuǎn)換為一個法線貼圖(normal map)。
sampler InputImage;
float4 main( float2 topLeft : TEXCOORD0,
float2 left : TEXCOORD1,
float2 bottomLeft : TEXCOORD2, float2 top : TEXCOORD3,
float2 bottom : TEXCOORD4,
float2 topRight : TEXCOORD5,
float2 right : TEXCOORD6,
float2 bottomRight : TEXCOORD7): COLOR
{ // Take all eight taps
float4 tl = tex2D (InputImage, topLeft);
float4 l = tex2D (InputImage, left);
float4 bl = tex2D (InputImage, bottomLeft);
float4 t = tex2D (InputImage, top);
float4 b = tex2D (InputImage, bottom);
float4 tr = tex2D (InputImage, topRight);
float4 r = tex2D (InputImage, right);
float4 br = tex2D (InputImage, bottomRight); // Compute dx using Sobel operator: // // -1 0 1 // -2 0 2 // -1 0 1
float dX = -tl.a - 2.0f*l.a - bl.a + tr.a + 2.0f*r.a + br.a; // Compute dy using Sobel operator: // // -1 -2 -1 // 0 0 0 // 1 2 1
float dY = -tl.a - 2.0f*t.a - tr.a + bl.a + 2.0f*b.a + br.a; // Compute cross-product and renormalize
float4 N = float4(normalize(float3(-dX, -dY, 1)), tl.a); // Convert signed values from -1..1 to 0..1 range and return
return N * 0.5f + 0.5f;
}
該著色器只使用了一個取樣器：InputImage，不過示例中八次調(diào)用了內(nèi)部函數(shù)tex2D()。
posted on 2007-11-13 02:44
七星重劍 閱讀(558)
評論(0) 編輯 收藏 引用 所屬分類:
Game Graphics 、
HLSL&ShaderMonkey