关于pixel shaders ，vertex shaders，以及HLSH杂谈

    因为用汇编语言写着色器(shader)实在是太不方便了，所以产生了高级着色器语言(High-Level Shader Language —— HLSL)。

    这是Microsoft DirectX9包含的一种，用于开发和调试着色器的类C语言，可以用于顶点着色器，也可以用于像素着色器，当然也可以用来做一些有意思的特效(Effect)。但是说白了，这些有意思的特效，也是大部分都是针对Vertex和Pixel的，一般来说，如果有人发挥了超乎寻常的创造力，将主要逻辑放在HLSL中处理，我就只能很无语的在一边看着，并报以复杂难明的目光……(附加申明，对于CUDA这种东西，我还是觉得挺有新意的，赞赏中欣喜学习中，不过请将其与HLSL分开)

    有意思的是，很多招聘（或者说绝大部分）都写着对于3D引擎程序员的要求：精通vertex shader 、 pixel shader 、 HLSL。原来我觉得这个要求挺正常的，现在想起来还真的就觉得不是那么回事。简单的评价一下道理，你说我精通HLSL的话如果不是用来写vertex shader,pixel shader,难道是吃饱了饭没事干学这个类c语言类，用于逻辑兴趣的扩充？完善以及学习设计思想？真是让人感到哭笑不得……估计是某人编写人员招聘需求时，不大不小的一个小疏忽吧！但是一传十，十传百，变成大家都犯的小错误，错误了一千遍，这个对于3D引擎程序员的要求就变成真理了/(^o^)/~！！

    顺便在此抨击一下微软这只大鳄，这是一种专门写Shader程序的编程语言，这是一种面向过程的高级语言。它除了读起来很不爽外（全是辅音字母，没法缩读），由于是微软开发和拥有的语言，所以只能供D3D使用，确切说是只能嵌套在D3D中跑,并且只有D3D能理解它（通过内置的编译器）。 微软这种垄断式的做法是为了对抗GLSL(GL Shader Language)。

    但是同时，必须说，因为不用考虑所谓的兼容什么的，也去掉了不少让人心烦的东西。记得为了学习使用cg，摆弄莫名其妙，文档不全的编辑器就让我的耐心被消磨了十层楼那么高。

    回到正题，HLSL支持类C函数开发着色器，支持函数（fuctions），表达式（expresstions），声明（statements）,标准数据类型（standard date types），自定义数据类型（user-desighed date types），预处理指令（preprocessor directives）。

数值类型（scalar types）

bool true or false

int           32位整数

half 16位浮点数

float   32位浮点数

double 64位浮点数

因为不是所有的目标平台都支持整数型数据，整数型可能被浮点型硬件模拟。所以在这些平台上整数型操作超出整数位部分会被表达成浮点型，这种情况下DirectX不保证执行期望的功能。

不是所有的目标平台都支持half和double类型，如果不支持将用float类型模拟。这个问题倒是不算大，至少对于运行没有什么太大影响，可能稍微多站一些显存，要求用到double的无法支持那么大的数值(硬件限制情况下要达到相应效果也没有那么容易）。

下面开始说一些比较特别的东西，针对这种语言的数据类型。

矢量类型（vector type）

矩阵类型(matrix types)

这两个东西表面上看，是专门用于进行3D渲染变成而定的变量，但是，伟大的语言创制者们早就考虑到了扩展。

vector 由四个float类型组成的矢量

vector 由size个数值类型组成的矢量

矢量的各个组成部分可以通过标量存取，通过数组存取语法，如下：

vec[0] (same as vec.x)

vec[3] (same as vec.w)

matrix 4*4矩阵，由float类型组成

matrix row*col矩阵，由type类型组成

矩阵的各部分可以通过标量存取，通过数组存取语法如下：

mat[2] (same as mat.m20m21m22m23)

mat[2].w (same as mat.m23)

mat[2][3] (same as mat.m23)

矢量和矩阵也都可以通过名称存取，通过结构成员存取语法。

矢量默认设置成员名称 x y z w

当作为颜色是成员名称变为 r g b a

矩阵名称的设置也有两种

基于1的设置

_11 _12 _13 _14

_21 _22 _23 _24

_31 _32 _33 _34

_41 _42 _43 _44

基于0的设置

_m00 _m01 _m02 _m03

_m10 _m11 _m12 _m13

_m20 _m21 _m22 _m23

_m30 _m31 _m32 _m33

上面有种类似杂耍的表达方式，就是将

mat[2] 表达为 mat.m20m21m22m23

这种表达我是不太赞成的，虽然实际上内部数据排列就是这样，但是每次看到这种东西出现在HLSL的代码中我都会想，这是要体现对于语法的熟悉程度么？就不能好好把代码写清楚一点，让阅读者更多的了解程序的本意不好么！

像素着色器（pixelshader）

一个pixelshader对象表示Direct3D像素着色器对象。当着色器函数里没有操作直接接受像素着色器时，像素着色器可以在technique内部设置给设备。下面的例子，可以被一个pixelshader对象质问，通过结构成员存取语法。

const string version;

字面上的pixelshader值可以被表示成汇编块：

pixelshader ps = asm { ps.2.0 mov oC0, c0 };

或者一个compile调用：

pixelshader ps = compile ps_2_0 psmain();

取样器（sampler）

一个sampler对象表示Direct3D取样器层。其样器层被用来取样纹理。取样器被指定纹理和过滤类型。

 

纹理（texture）

一个texture对象表示Direct3D纹理对象。当着色器函数没有操作直接接受纹理时，纹理可以在technique中被设置给设备。下例可以被一个texture对象质问，通过结构成员存取语法。

const string type;

const string format;

const int width;

const int height;

const int depth;

 

顶点着色器（vertexshader）

一个vertexshader对象表示Direct3D顶点着色器对象。当着色器函数没有操作直接接受顶点着色器时，顶点着色器可以在technique中被设置给设备。下例可以被一个vertexshader对象质问，通过结构成员存取语法。

const string version;

字面上的vertexshader值可以被表示成汇编块：

vertexshader vs = asm { vs.2.0 mov oPos, c0 };

或者一个compile调用：

vertexshader vs = compile vs_2_0 psmain();

需要关注的还有technique 和 pass,这两个东西非常的关键。实际上应该写在这个文章的最开头，但是我没有想好怎么写,另外一篇杂谈完成之后我再写好了。然后会找时间重编一个规律的学习过程，整理自己的思路。当做补上以前的学习笔记好了。