著色器語言：變量類型

介紹：著色器語言和C，C++編程語言一樣

1. 為什么存在和簡單介紹：

   1. 先了解到有兩種渲染管線

      1. 固定渲染管線

         1. 是可配置的管線
         2. 要不同效果時需要打開不同開關組合成不同效果
         3. 弊端
            1. 需要搭配各種開關

      2. 可編程渲染管線

         1. 將很多可配置開關改為編程實現

         2. 通過編程實現各種效果

         3. 可編程那么久需要編程語言

            1. GPU提供一整套匯編指令集進行編程

               1. MSDN中可以看到部分指令集
                  1. 比如矩陣乘法、賦值MOV等等

            2. 問題是匯編難度大

               1. 于是出現兩種語法類似的高級著色器語言：都是類C的，編程最終編譯成對應匯編指令集

                  1. DX:HLSL
                     1. MSDN上
                  2. OpenGL:GLSL
                     1. WiKi

語法介紹

1. 標量

   1. bool # true | false

   2. int #32位有符號整數

   3. half #16位浮點數（float一半）

      1. unity中有改名定義為fixed

   4. float #32位浮點數

   5. double #64位浮點數

   6. unity中

   7. fixed a = 1;

   8. 可以看到有

      #include "UnityCG.cginc"
      

   9. shader根據不同平臺分配別名

      C:\Program Files\Unity\Editor\Data\CGIncludes\HLSLSupport.cginc
      

   10. 依次在安裝目錄找到 引入的文件并找到根文件可以看到 定義別名（為的是跨平臺管理）

       可以看到在有些平臺把half等改名成了fixed

2. 向量類型

   1. float2 #2D向量

   2. float3#3D向量

   3. float4 #4D向量

      1.  float4 a = float4(1,2,3,4)
         

   4. 復合分置：獲得分量

      1. float4 u = {1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f}

      2. u.xyzw

      3. u.wyyz

      4. u.zzxy

      5. 再如獲取rgb值

         fixed4 c = ....;
         fixed4 o = ...;
         o.Albedo = c.rgb;
         

      6. 也可以直接作為返回

         fixed frag(v2f i):..{
           fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);  
           return col.gbar;
         }
         //等價于
         fixed ret = fixed4(col.g, col.b, col.a, col.r);
         return ret;
         

3. 矩陣類型

   1. float2x2 #2x2矩陣 有些平臺有可能稱為mat2
   2. float3x3 #3x3矩陣 mat3
   3. float4x4 #4x4矩陣 mat4

4. 數組

   1. float m[4]
   2. half a[2]
   3. float3 v[12]

5. 結構體

   結構體的定義方法跟C/C++完全一樣。但是結構體不能包含函數。

   //代表輸入數據
   struct Input { 
       float3 pos; 
       float3 normal; 
       float2 uvO; 
       float2 uvl;
   }
   

6. typedef關鍵字（#define）

   typedef與C/C++功能一樣。即給某個類型指定一個別名

   1. typedef

       typedef float2 point; //float指定為point
       float2 pos = point pos
      

      1. 使用C程序做個范例

      #include <stdio.h>
      int main(int argc, const char * argv[]) {
          typedef int wwnje;
          wwnje i= 233;
          int j = 322;
          
          printf("%d, %d", i, j);
          return 0;
      }
      

   2. （#define）宏定義,使用定義的字符串替換名稱

      1. 使用C程序做個范例

         #include <stdio.h>
         #define wwnje int
         
         int main(int argc, const char * argv[]) {
             wwnje i= 233;
             int j = 322;
             
             printf("%d, %d", i, j);
         
             return 0;
         }
         

7. 變置修飾符

   1. static #靜態類型，程序無法訪向這個變量
   2. uniform #常置，程序指定一個值，在著色器中不會在發生變化，也無法改變
   3. const #常量

8. 類型轉換

   1. 在高級著色器里轉換機制非常炅活

       float3 n = fioat3(1, 0,0) ;
       float3 v = 2.0f * n - 1.0f;
      

   2. 也可以同時使用組合分量

       float3 n = fioat3(1, 0,0) ;
       float3 v = 2.0f * n.xyz - 1.0f;
      

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