High Level Shader Language
| High Level Shader Language linguaggio di programmazione | |
|---|---|
| Autore | Microsoft |
L'High Level Shader Language o HLSL è un linguaggio sviluppato da Microsoft per la creazione di shader da usare in DirectX, ed è molto simile al linguaggio Cg di NVIDIA.
L'HLSL permette di scrivere complessi calcoli grafici che possono essere eseguiti molto velocemente dalla GPU, e rappresenta inoltre il primo passo per una pipeline grafica completamente programmabile. Un linguaggio analogo, il GLSL (OpenGL Shading Language), è presente nelle librerie grafiche OpenGL.
Struttura dell'HLSL
[modifica | modifica wikitesto]L'HLSL nasce come risposta all'esigenza di scrivere shader più velocemente che con il linguaggio asm.
Questo ha una sintassi C-Like, con le dovute modifiche e integrazioni.
Uno shader di esempio
[modifica | modifica wikitesto]float4x4 matTotal: worldviewprojection; float4x4 matWorld: world; texture Text; sampler TextSampler = sampler_state { texture = <Text>; MIPFILTER = linear; MAGFILTER = linear; MINFILTER = linear; }; struct VS_OUT { float4 Pos : POSITION; float2 Tex : TEXCOORD0; }; struct VS_IN { float4 Pos : POSITION; float2 Tex : TEXCOORD0; }; VS_OUT vs_main (VS_IN Input) { VS_OUT Output = (VS_OUT) 0; Output.Pos = mul(Input.Pos,matTotal); Output.Tex = Input.Tex; return Output; } struct PS_IN { float2 Tex : TEXCOORD0; }; float4 ps_main(PS_IN Input) : COLOR0 { return tex2D(TextSampler,Input.Tex); } technique SimpleShader { pass P0 { VertexShader = compile vs_2_0 vs_main(); PixelShader = compile ps_2_0 ps_main(); } } Questo semplice shader non fa altro che posizionare un oggetto e applicargli una texture.
Uno shader in HLSL è formato da technique, che a sua volta è formato da vari pass. Nel pass poi si specificano quali funzioni devono essere utilizzate e quale versione dello shader.
Come si utilizza uno shader
[modifica | modifica wikitesto]Caricamento di uno Shader
[modifica | modifica wikitesto]Direct3D9 ha vari modi per creare uno shader. Le operazioni da fare, fondamentalmente, sono caricare lo shader, immettergli i valori che chiede (nel caso dello shader sopra, ha bisogno della matrice totale, della texture dell'oggetto da renderizzare e della matrice world.
Nella libreria D3DX vi è la classe ID3DXEffect che gestisce uno shader. Senza questa classe, gli shader dovrebbero essere gestiti dalle classi IDirect3DVertexShader9 e IDirect3DPixelShader9
Per caricare uno shader si può usare la funzione D3DXCreateEffectFromFile che prende tra gli argomenti un char * che indica in nome del file .fx da caricare.
In alternativa è possibile usare D3DXCompileShaderFromFile o D3DXAssembleShaderFromFile, che compila e assembla uno shader da un file, creando una classe Pixel o Vertex Shader.
Immissione dei valori richiesti
[modifica | modifica wikitesto]Una volta caricato lo shader, si devono immettere i valori che intende. Nonostante ID3DXEffect fornisce varie funzioni di tipo set (SetTexture, SetMatrix, SetFloat), di solito si usa la funzione SetValue che prende un puntatore a void, il nome del valore da immettere e la dimensione del valore (che comunque è solo fittizio, viene usato solo per fare un confronto. Il più delle volte può essere inserita la macro D3DX_DEFAULT per evitare il controllo di dimensione e velocizzare il settaggio dei valori.)
Supponiamo che Shader un puntatore a ID3DXEffect e matTotale una matrice totale di proiezione (ossia il prodotto tra matrice world, view e projection)
Shader->SetValue("matTotal",&matTotale,sizeof(D3DXMATRIX); Shader->CommitChanges(); Una volta immessi i vari valori, è necessario chiamare la funzione CommitChanges() per aggiornare lo shader.
Utilizzo dello shader nel rendering
[modifica | modifica wikitesto]Nella funzione del rendering, sarà necessario utilizzare lo shader per poterne vedere i risultati, in questo modo.
Supponiamo che Shader sia il puntatore alla classe Shader, e sia Mesh un puntatore a una generica classe mesh.
Shader->Begin(0,NULL); //Prepara lo shader per il rendering Shader->BeginPass(0); //Seleziona il pass da eseguire (P0) Shader->SetTexture("text",Mesh->Texture); //Inserisce la texture. Si può usare anche setvalue Shader->CommitChanges(); //Aggiorna lo shader con i risultati Mesh->DrawSubset(i); //Disegna la mesh Shader->EndPass(); //fine del pass Shader->End(); //fine dello shader. Versioni dell'HLSL
[modifica | modifica wikitesto]Il linguaggio HLSL si è evoluto nel tempo, arrivando a toccare 4 versioni principali e varie secondarie. La differenza tra le versioni è essenzialmente il limite massimo di istruzioni, oltre a una serie di aggiunte importanti.