GLSL/HLSL易犯错误和注意点

GLSL/HLSL易犯错误和注意点

我的blog里有许多此类笔记,主要是记录写程序时犯下的错误.有相当多的错误,我都是一犯再犯,而且每次都因这种小错耽误时间而骂自己是猪,所以很有必要记录下来,以备查找.作程序的要懂得积累经验,并书面化,抽象化. 渲染API容易出错,根源于其本质是个状态机,作一个渲染时,几十上百个状态都必须设置正确,才能得到正确的图像,这就很容易出点小差错. 1.GLSL的vec4有3种分量形式xyzw/rgba/stpq, 注意到的r分量是指颜色r分量, 习惯上的纹理坐标分量strq的r由于和颜色r冲突,改作p. 2.Global Amibient也要乘以材质Material. 3.HLSL没有shadow2DProj函数, GLSL的shadow2DProj返回的是深度比较的结果1.0或0.0的4元组,不是深度值!且要记住,shadow2DProj受到固定流水中纹理GL_TEXTURE_COMPARE_MODE/GL_TEXTURE_COMPARE_FUNC的影响,要使用shadow2DProj必须打开深度纹理比较模式. 4.HLSL允许如vec4向下强转为vec3这种隐式转换. GLSL语法上不允许,但实践上N卡出warning仍可以编译运行,A卡直接报错无法运行. 5.DirectX的shader调试状态和硬件实际运行状态的结果有很大区别,不能全信. 6.设置   glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);               glColorMaterial(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE); 在shader中, A卡的glFrontMaterial.diffuse不会跟踪设置为当前顶点色,而N卡正确. 7.GLSL: N卡可以使用vec3 temp = { 1.0, 0.0, 1.0}; 这种形式的构造, A卡报错.     HLSL: 都可以使用float3 temp = { 1.0, 0.0, 1.0};形式. 8.HLSL的mul接受mul(vec, matrix)或mul(matrix, vec),要注意通常HLSL要依DirectX计算(V * M)使用mul(vec, matrix)的形式. 特别需要小心的是,vec如果是float3,前后行列不等,违反HLSL规范,但shader编译也不报错,直接当成float4(vec, 0)处理,而不是当成float4(vec, 1).即mul(float3, matrix)中的float3被当成向量,而不是顶点. 9.不要在一行中写过于复杂的表达式, N卡没问题, A卡很烂,通常都编译不过.例如: http://www.ozone3d.net/blogs/lab/?p=38

10.GLSL可以只有PixelShader, 没有Vertex Shader, HLSL不支持. vs_3_0 shader executed in hardware vertex processing mode can only be paired with at least a ps_3_0 shader. 11.GLSL的1.2版本开始支持mat4x3这种non-square矩阵,要注意4x3是4列3行,而不是4行3列.

HLSL小技巧

研究HLSL也有些日子了，其中犯了很多错误，现将沿途所遇略作纪录，以次时刻提醒自己不要重蹈覆辙。

1. Effect文件(.fx)是标准格式，要妥善利用其接口与应用程序通讯，理解语意（Semantic）和注释（Annoation）是关键。

2. HLSL指令集要倒背如流，切不可做出重写标准库的蠢事，当初我就写了一个distance函数来求距离，熟不知标准库里早有这个函数，仔细一研究，标准库里不仅支持三维向量，其它的诸如二维也以考虑在内，汗^_^，完整的指令集可以参见DX帮助文件，路径为DirectX Graphics->HLSL->Reference->Intrinsic Functions。

3. 不仅指令既要倒背如流，还要注意指令的限制，尤其是Shader Model（SM），像ddx，ddy这样的指令是不能用在Shader Model 1 中的，这个我感觉是比较令人沮丧的事情，程序员的代码和逻辑都正确，却限制于硬件配置的问题，还好现在硬件发展迅速，SM3.0甚至SM4.0的显卡都已经进入主流市场，这些限制会逐渐消失的。具体的限制可以查看DirectX Graphics->HLSL->Reference-> Shader Models。

4. 编译Effect的时候能用低配置的Profile就用低的，举例来说能用vs_1_1的就不要用vs_2_0，ps也是一样的道理，Profile选的越低，你的Effect兼容性就越好，如果不分清楚直接就用最高Profile，到了客户那因为显卡配置不够报错的概率就大了，至少我现在还没听说某款PC游戏只能在SM4.0下才能用，游戏机，测试程序自然不算了，以后没准等SM5.0都普及的时候，我这话也自然过时了^_^。

5. 在VS中计算屏幕坐标时要把坐标先转换成齐次坐标

a) 这样写是有问题的，mul(input.Position, WorldViewTransform);

b) 要改成mul(float4(input.Position,1), WorldViewTransform);

6. 文件最后一行要在最后加一个空格或一个空行，要不有时会有error X3000: syntax error: unexpected end of file，这样的错误信息，这种错误信息有时莫明其妙发生，例如在加了一条注释后，总之是在编写Effect的时候要格外小心谨慎。

7. 前几天还遇到了这样的错误，在ps中写了个if语句返回某种颜色，不料产生错误，错误信息如下error X3500: asymetric returns from if statements not yet implemented。现在把Effect文件内容张帖出来，为了搞清楚问题本质，我把不相关代码全部删除了，只留下必要地解释性代码。一开始没注意看错误信息，以为是那里写错了，就几十行代码折腾半天不见好转，后来仔细看错误信息后才恍然大悟，原来是Effect编译器不支持这种if用法，虽然HLSL支持以c的语法来写shader，但毕竟和c还是有区别的，编译下面的代码就会得到上述错误信息，只要在第二个return前加else，使其成为一个if－else结构，编译自然通过。由此可见，写shader时c的观念在某些情况下要转变过来，如果一味以c的直观印象去评测，极有可能出现问题