1 3怎麼寫HLSL著色器

1.3

怎麼寫

hlsl

著色器

我們可以直接把

hlsl

著色器**作為一長串字串編寫進我們的應用程式原始檔中，但是，更加方便和模組化的方法是把著色器的**從應用程式**中分離出來。因此，我們將著色器**單獨儲存為文字格式，然後在應用程式中使用特定函式將其載入進來。

下面是乙個完整的

hlsl

著色器程式**，我們把它儲存在

basichlsl.txt

中。該著色器完成頂點的世界變換、觀察變換和投影變幻，並將頂點顏色設定為指定的顏色。

//// basichlsl.txt

////

// global variable

//matrix wvpmatrix;

vector color;

//// structures

//struct vs_input

;struct vs_output;//

// functions

//vs_output setcolor(vs_input input)

下面就針對上述**講解一下

hlsl

著色器程式的編寫：

1.3.1

全域性變數

**中宣告了兩個全域性變數：

matrix wvpmatrix;

vector color;

變數wvpmatrix

是乙個矩陣型別，它包含了世界、觀察、投影的合矩陣，用於對頂點進行座標變換；

變數color

是乙個向量型別，它用於設定頂點顏色；

**中並沒有對全域性變數進行初始化，這是因為我們對全域性變數的初始化過程將在應用程式中進行，全域性變數在應用程式中賦值而在著色器程式中使用，這是應用程式和著色器通訊的關鍵所在。具體賦值過程將在後續部分講述。

1.3.2

輸入輸出

²輸入輸出結構

程式中定義了兩個輸入輸出結構

vs_input

和vs_output

struct vs_input

;struct vs_output

;自定義的結構可以採用任意名稱，結構不過是一種組織資料的方式，並不是強制的，你也可以不使用，而將本程式的輸入改為：

vector position : position; ²

標誌符用於輸入輸出的變數採用用一種特殊的宣告方式：

type variablename : semantic

這個特殊的冒號語法表示乙個語義，冒號後面的標誌符用來指定變數的用途，如

vector position : position;

其中，position

標誌符表明該變數表示頂點位置，另外還有諸如

color

、normal

等很多表示其他意義的標誌符。

本節所說的輸入輸出其實是指著色器**和編譯器、

gpu之間的通訊，和應用程式是無關的，所以這些變數不需要在應用程式中進行賦值，標誌符告訴編譯器各個輸入輸出變數的用途（頂點位置、法線、顏色等），這是著色器**和編譯器、

gpu之間通訊的關鍵。

1.3.3

入口函式

程式中還定義了乙個函式

setcolor

：output setcolor(input input)

1.該函式以

input

和output

型別作為輸入輸出；

2.使全域性變數

wvpmatrix

和input.position

相乘，以完成頂點的世界、觀察、投影變換，並把結果賦值到

output.position

；output.position = mul(input.position, wvpmatrix);

3.將全域性變數

color

的值賦給

output.color

；output.color = color;

4.在同乙個著色器**檔案中，可以有多個使用者自定義函式，因此在應用程式中需要指定乙個入口函式，相當於

windows

程式的winmain

函式，本程式只包含

setcolor

乙個函式而且它將被做為入口函式使用。

1.3.4

總結至此，乙個

hlsl

著色器編寫完畢，渲染過程中，當乙個頂點被送到著色器時：

1.全域性變數

wvpmatrix

、color

將在應用程式中被賦值；

2.入口函式

setcolor

被呼叫編譯器根據標誌符將頂點資訊填充到

vs_input

中的各個字段；

3.setcolor

函式中，首先定義乙個

vs_output

資訊，之後根據

wvpmatrix

和color

變數完成頂點的座標變換和顏色設定操作，最後函式返回

vs_output

結構；4.

編譯器將會再次根據標誌符把返回的

vs_output

結構中的各欄位對映為頂點相應的資訊。

5.頂點被送往下乙個流程接受進一步處理。

上述過程中，全域性變數在應用程式中賦值而在著色器程式中使用，這是應用程式和著色器通訊的關鍵所在；標誌符告訴編譯器各個輸入輸出變數的用途（頂點位置、法線、顏色等），這是著色器**和編譯器、

gpu之間通訊的關鍵。個人認為這是著色器中最為精義的地方:)

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