注意:除了下列各小节中描述的类型外,HLSL还有一些内建的对象类型(如:纹理对象)。
16.3.1
数值类型
HLSL支持下列数值类型(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:一些平台不支持int,
half, and double类型,这时我们使用
float类型模拟。
16.3.2
向量类型
HLSL有下列内建的向量类型(vector
type):
vector——各分量为float类型的4D向量
vector<T, n>——一个n维向量,其每个分量都为T类型。n维必须在1到4之间。这里是一个2D
double向量的例子:
我们可以使用数组下标的语法访问向量的一个分量。例如,要设置向量vec的第i个分量,我们可以写成:
此外,我们可以像访问结构的成员一样访问向量vec的一个分量,使用已定义的分量名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;
|
名称为r,g,b和a的分量分别对应x,y,z和w的分量。当使用向量来表示颜色时,RGBA符号是更适合的,因为它加强了向量所表示的颜色。
作为选择,我们可以使用其它一些预定义类型,分别用来代表2D,3D和4D向量的类型:
float2
vec2;
float3
vec3;
float4
vec4;
|
考虑向量u =
(ux, uy, uz, uw),假设我们要拷贝u的所有分量到一个像v
= (ux, uy, uy, uw)这样的向量v。最直接的方法可能是逐个从u往v拷贝每个分量。但不管怎样,HLSL提供了一种特殊的语法做这些无序的拷贝,它叫做swizzles:
vector
u = {l.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f};
vector
v = {0.0f, 0.0f, 5.0f, 6.0f};
v =
u.xyyw; // v = {1.0f, 2.0f, 2.0f, 4.0f}
|
拷贝数组时,我们不必拷贝每个分量。例如,我们可以仅拷贝x和y分量,代码段举例如下:
vector
u = {1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f};
vector
v = {0.0f, 0.0f, 5.0f, 6.0f};
v.xy =
u; // v = {l.0f, 2.0f, 5.0f, 6.0f}
|
16.3.3
矩阵类型
HLSL有下列内建矩阵类型:
matrix——一个4×4矩阵,其各项类型为float
matrix<T, m, n>——一个m×n矩阵,其每个成员为类型T。矩阵维数m和n必须在1至4之间。
这里是一个2×2整型矩阵的例子:
作为选择,我们可以定义一个m×n矩阵,其m和n在1至4之间,使用下列语法:
floatmxn
matmxn;
实例:
float2x2 mat2x2;
float3x3 mat3x3;
float4x4 mat4x4;
float2x4 mat2x4;
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注意:类型不必是float类型——我们可以使用其它类型。举例来说,我们可以用整型,写成这样:
int2x2
i2x2;
int2x2
i3x3;
int2x2
i2x4;
|
我们可以用二维数组的下标语法访问矩阵中的项。例如,要设置矩阵M的第i,j个项,我们可以写成:
此外,我们可以像访问结构的成员那样访问矩阵M的项。下列条目已定义:
以1为基数的:
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为基数的:
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;
|
有时,我们想要访问矩阵中一个特定的行。我们可以用一维数组的下标语法来做。例如,要引用矩阵M中第i行的向量,我们可以写:
vector
ithRow = M[i]; // get the ith row vector in M
|
注意:可以使用两种语法在HLSL中初始化变量:
vector
u = {0.6f, 0.3f, 1.0f, 1.0f};
vector
v = {1.0f, 5.0f, 0.2f, 1.0f};
|
等价的,使用构造风格的语法:
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 = {1, 2, 3, 4};
int n
= int(5);
int a
= {5};
float3
x = float3(0, 0, 0);
|
16.3.4
数组
我们可以用类似C++的语法声明特定类型的一个数组。例如:
float
M[4][4];
half
p[4];
vector
v[12];
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16.3.5
结构
结构的定义和在C++里一样。但是,HLSL里的结构不能有成员函数。这是一个HLSL里的结构的例子:
struct
MyStruct
{
matrix T;
vector n;
float f;
int x;
bool b;
};
MyStruct s; // instantiate
s.f =
5.0f; // member access
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16.3.6 typedef关键字
HLSL的typedef关键字功能和C++里的完全一样。例如,我们可以给类型vector<float,
3>用下面的语法命名:
typedef vector<float, 3> point;
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然后,不用写成:
vector<float, 3> myPoint;
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……我们只需这样写:
这里是另外两个例子,它展示了如何对常量和数组类型使用typedef关键字:
typedef const float CFLOAT;
typedef float point2[2];
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1.3.7
变量前缀
下列关键字可以做变量声明的前缀:
static——如果带static关键字前缀,若它是全局变量,就表示它不是暴露于着色器之外的。换句话说,它是着色器局部的。如果一个局部变量以static关键字为前缀,它就和C++中static局部变量有相同的行为。也就是说,该变量在函数首次执行时被一次性初始化,然后在所有函数调用中维持其值。如果变量没有被初始化,它就自动初始化为0。
uniform——如果变量以uniform关键字为前缀,就意味着此变量在着色器外面被初始化,比如被C++应用程序初始化,然后再输入进着色器。
extern——如果变量以extern关键字为前缀,就意味着该变量可在着色器外被访问,比如被C++应用程序。仅全局变量可以以extern关键字为前缀。不是static的全局变量默认就是extern。
shared——如果变量以shared关键字为前缀,就提示效果框架:变量将在多个效果间被共享。仅全局变量可以以shared为前缀。
volatile——如果变量以volatile关键字为前缀,就提示效果框架:变量将时常被修改。仅全局变量可以以volatile为前缀
const——HLSL中的const关键字和C++里的意思一样。也就是说,如果变量以const为前缀,那此变量就是常量,并且不能被改变。