HLSL函数列表

HLSL函数列表
Name
Syntax
Description
abs
abs(x)
返回x的绝对值。对x的每个元素都会独立计算一次。Absolute value (per component).
acos
acos(x)
返回x的反余弦值。对x的每个元素都会独立计算一次。Returns the arccosine of each component of x.
all
all(x)
检测x的所有元数的值是否为0.Test if all components of x are nonzero.
any
any(x)
检测x是否有某个元数的值为0.Test if any component of x is nonzero.
asfloat
asfloat(x)
将x转换为float类型。Convert the input type to a float. 
asin
asin(x)
返回x的反正弦值。对x的每个元素都会独立计算一次。
asint
asint(x)
将x转换为int类型。Convert the input type to an integer.
asuint
asuint(x)
将x转换为uint类型。
atan
atan(x)
返回x的反正切值。
atan2
atan2(y, x)
返回y、x的反正切值。
ceil
ceil(x)
返回大于或等于x的最小整数。
clamp
clamp(x, min, max)
将x截取在[min, max]范围内。
clip
clip(x)
如果x中存在值小于0的参数,则丢弃当前像素。
cos
cos(x)
返回x的余弦值。
cosh
cosh(x)
返回x的双曲余弦值。
cross
cross(x, y)
返回x、y的叉积。 
D3DCOLORtoUBYTE4
D3DCOLORtoUBYTE4(x)
混合和缩放4D向量x用于补偿一些对UBYTE4支持的硬件。Swizzles and scales components of the 4D vector x to compensate for the lack of UBYTE4 support in some hardware. 
ddx
ddx(x)
返回关于屏幕坐标x轴的偏导数。 
ddy
ddy(x)
返回关于屏幕坐标y轴的偏导数。
degrees
degrees(x)
将x(弧度)转换到角度。
determinant
determinant(m)
返回的正方形矩阵m的行列式。
distance
distance(x, y)
返回x、y之间的距离。
dot
dot(x, y)
返回x、y的点积。
exp
exp(x)
返回以e为底数,x为指数的指数函数值。
exp2
exp2(x)
返回以2为底数,x为指数的指数函数值。对x的每个字段都会计算一次。
faceforward
faceforward(n, i, ng)
检测多边形是否位于正面。-n * sign(•(i, ng))。
floor
floor(x)
返回小于等于x的最大整数。
fmod
fmod(x, y)
返回x/y的浮点余数。
frac
frac(x)
返回x的小数部分。
frexp
frexp(x, exp)
返回x的尾数和指数。
fwidth
fwidth(x)
返回 abs(ddx(x)) + abs(ddy(x)),
GetRenderTargetSampleCount
GetRenderTargetSampleCount()
返回渲染目标采样器的个数。Returns the number of render-target samples. 
GetRenderTargetSamplePosition
GetRenderTargetSamplePosition(x)
返回关于给定采样器的一个采样点(x,y)。Returns a sample position (x,y) for a given sample index. 
isfinite
isfinite(x)
如果x为有限值则返回true,否则返回false。
isinf
isinf(x)
如果x为无限值则返回true,否则返回false。
isnan
isnan(x)
如果x为NAN或QNAN则返回true,否则返回false。
ldexp
ldexp(x, exp)
frexp的逆运算,返回 x * 2 ^ exp。
length
length(v)
返回v向量的长度。
lerp
lerp(x, y, s)
对x、y进行插值计算。Returns x + s(y - x)。
lit
lit(n • l, n • h, m)
返回光照向量(环境光,漫反射光,镜面高光,1)。
log
log(x)
返回以e为底的对数。
log10
log10(x)
返回以10为底的对数。
log2
log2(x)
返回以2为底的对数。
max
max(x, y)
返回x、y中较大值。
min
min(x, y)
返回x、y中较小值。
modf
modf(x, out ip)
把x分割为整数和小数部分。
mul
mul(x, y)
返回x、y矩阵相乘的积。
noise
noise(x)
Generates a random value using the Perlin-noise algorithm. 
normalize
normalize(x)
返回单位化向量,定义为 x / length(x)。
pow
pow(x, y)
返回x^y。
radians
radians(x)
将x(角度)转换到弧度。
reflect
reflect(i, n)
返回入射光线i对表面法线n的反射光线。
refract
refract(i, n, R)
返回在入射光线i,表面法线n,折射率为R下的折射光线。
round
round(x)
返回最接近x的整数。
rsqrt
rsqrt(x)
返回x平方根的倒数。 1 / sqrt(x) 。
saturate
saturate(x)
把x截取在[0, 1]之间。
sign
sign(x)
返回x的符号。
sin
sin(x)
返回x的正弦值。
sincos
sincos(x, out s, out c)
返回x的正弦值和余弦值。
sinh
sinh(x)
返回x的双曲正弦值。
smoothstep
smoothstep(min, max, x)
如果x的范围是[min, max],则返回一个介于0和1之间的Hermite插值。
sqrt
sqrt(x)
返回x的平方根,对x的每个字段都会计算一次。
step
step(a, x)
返回 (x >= a) ? 1 : 0 。
tan
tan(x)
返回x的正切值。
tanh
tanh(x)
返回x的双曲正切值。
tex1D
tex1D(s, t)
返回纹理s在t位置的颜色。1D texture lookup. 
tex1Dbias
tex1Dbias(s, t)
使用bias返回纹理s在t位置的颜色。1D texture lookup with bias. 
tex1Dgrad
tex1Dgrad(s, t, ddx, ddy)
1D texture lookup with a gradient. 
tex1Dlod
tex1Dlod(s, t)
使用LOD返回纹理s在t位置的颜色。1D texture lookup with LOD. 
tex1Dproj
tex1Dproj(s, t)
使用透视分离返回纹理s在t位置的颜色。1D texture lookup with projective divide. 
tex2D
tex2D(s, t)
返回纹理s在t位置的颜色。
tex2Dbias
tex2Dbias(s, t)
2D texture lookup with bias. 
tex2Dgrad
tex2Dgrad(s, t, ddx, ddy)
2D texture lookup with a gradient. 
tex2Dlod
tex2Dlod(s, t)
2D texture lookup with LOD. 
tex2Dproj
tex2Dproj(s, t)
2D texture lookup with projective divide. 
tex3D
tex3D(s, t)
3D texture lookup. 
tex3Dbias
tex3Dbias(s, t)
3D texture lookup with bias. 
tex3Dgrad
tex3Dgrad(s, t, ddx, ddy)
3D texture lookup with a gradient. 
tex3Dlod
tex3Dlod(s, t)
3D texture lookup with LOD. 
tex3Dproj
tex3Dproj(s, t)
3D texture lookup with projective divide. 
texCUBE
texCUBE(s, t)
Cube texture lookup. 
texCUBEbias
texCUBEbias(s, t)
Cube texture lookup with bias. 
texCUBEgrad
texCUBEgrad(s, t, ddx, ddy)
Cube texture lookup with a gradient. 
texCUBElod
tex3Dlod(s, t)
Cube texture lookup with LOD. 
texCUBEproj
texCUBEproj(s, t)
Cube texture lookup with projective divide. 
transpose
transpose(m)
返回m的转置矩阵。
trunc
trunc(x)
将x的所有元素从浮点值截断到整数值。



HLSL与GLSL的对应函数

到了2016年我们依旧还在各种着色语言中徘徊着,目前一线的着色语言有支持Direct3D的HLSL和支持OpenGL的GLSL以及作为“默认”前端语言为Vulkan服务的SPIR-V。SPIR-V这一中间层语言也许最终成为这一切的首选,但这还需要一段时间。所以现在,当你需要将HLSL为GLSL或将HLSL转换GLSL时 ,你仍需要将精力放在两者的Api上。
 
我今天不会深入讲到到交叉编译器——这会是一个很大的话题——而是更多关注这两种语言相似之处。你是否遇到过,SV_Position输入在GLSL中是什么?那么这篇文章正是给你的!
 
注意
这篇文章绝对是不够完整的。当你需求去了解GLSL和HLSL之间着色器区别的时候,它只能作为一个出发点。我省略了那些用于实例的相同函数。
 
 
系统参数与內建的输入参数
Direct3D 有很多系统参数,而相应的,GLSL 也有內建的输入参数的概念。他们的对应关系如下:
 
HLSL
GLSL
SV_ClipDistance
gl_ClipDistance
SV_CullDistance
当存在ARB_cull_distance情况下gl_CullDistance
SV_Coverage
gl_SampleMaskIn & gl_SampleMask
SV_Depth 
gl_FragDepth
SV_DepthGreaterEqual
layout (depth_greater) out float gl_FragDepth;
SV_DepthLessEqual
layout (depth_less) out float gl_FragDepth;
SV_DispatchThreadID
gl_GlobalInvocationID
SV_DomainLocation
gl_TessCord
SV_GroupID   
gl_WorkGroupID
SV_GroupIndex
N/A
 
SV_GroupThreadID
gl_LocalInvocationID
SV_GSInstanceID
gl_InvocationID
SV_InsideTessFactor
gl_TessLevelInner
SV_InstanceID
gl_InstanceID & gl_InstanceIndex (后面的 Vulkan 会有不同的语义)
SV_IsFrontFace
gl_FrontFacing
SV_OutputControlPointID     
gl_InvocationID
 
N / A
gl_PatchVerticesIn
SV_Position
在顶点着色器中gl_Position
在片元着色器中gl_FragCoord
SV_PrimitiveID
gl_PrimitiveID
SV_RenderTargetArrayIndex
gl_Layer
SV_SampleIndex  
gl_SampleID
通过EvaluateAttributeAtSample可以达到等价
gl_SamplePosition
SV_StencilRef
当存在ARB_cull_distance情况下gl_FragStencilRef
SV_Target
layout(location=N) out your_var_name
SV_TessFactor
gl_TessLevelOuter
SV_VertexID
gl_VertexID & gl_VertexIndex (后面的Vulkan会有不同的语义)
SV_ViewportArrayIndex
gl_ViewportIndex
此表来源于OpenGL维基百科,HLSL语义文档以及GL_KHR_vulkan_glsl扩展规范。
 
原子操作
原子操作的对应关系非常简单。将Interlocked换成atomic。因此InterlockedAdd则替换成atomicAdd,以此类推。唯一的区别就是InterlockedCompareExchange要换成atomicCompSwap。
 
共享/本地内存
 HLSL中的 groupshared 内存 就是GLSL中的 shared 内存 。仅此而已。
 
内存屏障
HLSL
GLSL
GroupMemoryBarrierWithGroupSync
 
groupMemoryBarrier
和 barrier
GroupMemoryBarrier
 
groupMemoryBarrier
 
DeviceMemoryBarrierWithGroupSync
 
memoryBarrier, memoryBarrierImage, memoryBarrierImage和barrier
AllMemoryBarrierWithGroupSync
上面所有的内存栅栏 和 barrier
AllMemoryBarrier
上面所有的内存栅栏
N/A
memoryBarrierShared
 
 
纹理访问
在没有Vulkan之前, 贴图是整体绑定的,不可能部分访问 。幸运的是,  Vulkan 使用和HLSL类似的语义,使得这部分可以有所不同。这个主要区别在于,HLSL中访问方法是“纹理对象”的一部分,而在GLSL,他们使用的是自由函数。在HLSL中,您要用一个Sampler采样器去采样一张Texture纹理贴图如下:
 
Texture.Sample (Sampler, coordinate)
 
在GLSL中,你需要指定纹理的类型和采样器的类型,除此之外,基本是一样的:
texture (sampler2D(Texture, Sampler), coordinate)
 
HLSL
GLSL
CalculateLevelOfDetail & CalculateLevelOfDetailUnclamped     
 
textureQueryLod
Load
texelFetch 和 texelFetchOffset
 
GetDimensions
textureSize, textureQueryLevels 和textureSamples
Gather
textureGather, textureGatherOffset, textureGatherOffsets
Sample, SampleBias
texture, textureOffset
SampleCmp
samplerShadow
SampleGrad
textureGrad, textureGradOffset
SampleLevel
textureLod, textureLodOffset
N/A    
textureProj
 
 
基本数学函数
GLSL和HLSL对默认矩阵阐释有所不同。GLSL使用列优先右乘矩阵(也就是,你用的是 M * v),HLSL使用行优先左乘矩阵(v * M)然而你通常可以忽略这些-你可以重载这个命令,使之可以在左右两边都能进行乘法 –这将会改变矩阵m中m[0]的含义。在HLSL中,将返回第一行,而在GLSL中,则会返回第一列。,当你用“本来的”的命令初始化成员的时候,这同样也适用于构造函数。
 
各种函数
HLSL
GLSL
atan2(y,x)
atan 使用参数交换
ddx     
dFdx
ddx_coarse
dFdxCoarse
ddx_fine
dFdxFine
ddy
dFdy
ddy_coarse    
dFdyCoarse
ddy_fine
dFdyFine
EvaluateAttributeAtCentroid
interpolateAtCentroid
EvaluateAttributeAtSample
interpolateAtSample
EvaluateAttributeSnapped
interpolateAtOffset
frac
fract
lerp    
mix
mad   
fma
saturate
clamp(x, 0.0, 1.0)

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