着色器语言：变量类型

介绍：着色器语言和C，C++编程语言一样

1. 为什么存在和简单介绍：

   1. 先了解到有两种渲染管线

      1. 固定渲染管线

         1. 是可配置的管线
         2. 要不同效果时需要打开不同开关组合成不同效果
         3. 弊端
            1. 需要搭配各种开关

      2. 可编程渲染管线

         1. 将很多可配置开关改为编程实现

         2. 通过编程实现各种效果

         3. 可编程那么久需要编程语言

            1. GPU提供一整套汇编指令集进行编程

               1. MSDN中可以看到部分指令集
                  1. 比如矩阵乘法、赋值MOV等等

            2. 问题是汇编难度大

               1. 于是出现两种语法类似的高级着色器语言：都是类C的，编程最终编译成对应汇编指令集

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

语法介绍

1. 标量

   1. bool # true | false

   2. int #32位有符号整数

   3. half #16位浮点数（float一半）

      1. unity中有改名定义为fixed

   4. float #32位浮点数

   5. double #64位浮点数

   6. unity中

   7. fixed a = 1;

   8. 可以看到有

      #include "UnityCG.cginc"
      

   9. shader根据不同平台分配别名

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

   10. 依次在安装目录找到 引入的文件并找到根文件可以看到 定义别名（为的是跨平台管理）

       可以看到在有些平台把half等改名成了fixed

2. 向量类型

   1. float2 #2D向量

   2. float3#3D向量

   3. float4 #4D向量

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

   4. 复合分置：获得分量

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

      2. u.xyzw

      3. u.wyyz

      4. u.zzxy

      5. 再如获取rgb值

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

      6. 也可以直接作为返回

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

3. 矩阵类型

   1. float2x2 #2x2矩阵 有些平台有可能称为mat2
   2. float3x3 #3x3矩阵 mat3
   3. float4x4 #4x4矩阵 mat4

4. 数组

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

5. 结构体

   结构体的定义方法跟C/C++完全一样。但是结构体不能包含函数。

   //代表输入数据
   struct Input { 
       float3 pos; 
       float3 normal; 
       float2 uvO; 
       float2 uvl;
   }
   

6. typedef关键字（#define）

   typedef与C/C++功能一样。即给某个类型指定一个别名

   1. typedef

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

      1. 使用C程序做个范例

      #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）宏定义,使用定义的字符串替换名称

      1. 使用C程序做个范例

         #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. 变置修饰符

   1. static #静态类型，程序无法访向这个变量
   2. uniform #常置，程序指定一个值，在着色器中不会在发生变化，也无法改变
   3. const #常量

8. 类型转换

   1. 在高级着色器里转换机制非常炅活

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

   2. 也可以同时使用组合分量

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

      ​

   ​