高级着色器语言（High-Level Shader Language） ——DirectX9

译者：高超震 ——孤独一剑

你是不是厌倦了用汇编语言写着色器？可以试一下高级着色器语言（High-Level Shader Language——HLSH）。Microsoft DirectX9包含了可用于开发和调试着色器的类C语言HLSH。这种特性DirectX 8.0开始，是对汇编着色器的扩展，可用于顶点着色器（vertex shaders），像素着色器（pixel shaders），以及特效。

HLSH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）。

******数据类型（date types）******

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

doule 64位浮点数

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。在这些平台上整数型操作超出整数位的部分会表达成浮点型，这种情况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doule类型，如果不支持将用float类型模拟。

矢量类型（vector types）

vector 由四个float类型组成的矢量

vector<type，size> 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)

也可以通过名称存取，通过结构成员存取语法，以下矢量的名称设置如下：

Default set

 x  y  z  w

Color set

 r  g  b  a

通过名字存取的矢量（原文Vectors containing swizzled components of the vector）可以写成两个或以上组成部分名字连接在一起的形式。比如：yyzw或者bgr。连接起来的名字必须来自同一个名字设定。相同的部分被重复是无效的。

矩阵类型(matrix types)

matrix  4*4矩阵，由float类型组成

matrix<type,rows,columns> 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) ///原文如此

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

也可以通过名称存取，通过结构成员存取语法，以下矩阵的名称设置如下：

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

通过名字存取的矩阵（原文Vectors containing swizzled components of the matrix）可以写成两个或以上组成部分名字连接在一起的形式。比如：_41_42_43 or _m01_m02_m03_m04。连接起来的名字必须来自同一个名字设定。相同的部分被重复是无效的。

******对象类型******

字符串（string）

ASCII字符串类型，没有操作和状态接受字符串。字符串参数和注释可以通过ID3DXEffect界面被应用程序质问（query）。

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。下例可以被一个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pixelshader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(); 

对象的结构存取方法还没有被完全贯彻。

******结构类型(struct types)

struct关键字被用来定义结构类型。一旦结构被定义，就可以通过其标识符（ID）被引用。

struct [id] { member_list }

一个member_list由一个或多个成员声明（member declarations）组成。成员声明类似于变量声明（声明在下面），除非他们不能被初始化或者被单独地声明为static, extern, volatile, or const。

******用户自定义类型******

typedef关键字被用来为一种类型定义一个名字。const关键字被用来标明其为常量类型。Array_suffix可以放在每一个ID后面。一旦自定义类型被定义，就可以通过其标识符（ID）被引用。

typedef [const] type id [array_suffix] [, id ...] ;

一个array_suffix由一个或多个int表达式，表示其维度（dimension）。

为了与Direct3D extensions(D3DX)8.0保持兼容，下列类型被自动定义了：

 typedef int DWORD;

 typedef float FLOAT; 

 typedef vector VECTOR;

 typedef matrix MATRIX;

 typedef string STRING;

 typedef texture TEXTURE;

 typedef pixelshader PIXELSHADER;

 typedef vertexshader VERTEXSHADER;

为了方便，下列类型被自动定义了（#表示1-4之间的数字）

 typedef vector bool#;

 typedef vector int#;

 typedef vector half#;

 typedef vector float#;

 typedef vector double#;

 typedef matrix bool#x#;

 typedef matrix int#x#;

 typedef matrix half#x#;

 typedef matrix float#x#;

 typedef matrix double#x#;

******类型转换******

累了，看反响如何决定是否继续。