glsl - HLSL为什么具有语义？

Question

在HLSL中，我必须使用语义将信息从顶点着色器传递到片段着色器。在GLSL中，不需要语义。语义学的客观好处是什么？

示例：GLSL

顶点着色器

varying vec4 foo
varying vec4 bar;

void main() {
  ...
  foo = ...
  bar = ...
}

片段着色器

varying vec4 foo
varying vec4 bar;

void main() {
  gl_FragColor = foo * bar;
}

示例：HLSL

顶点着色器

struct VS_OUTPUT
{
   float4  foo : TEXCOORD3;
   float4  bar : COLOR2;
}

VS_OUTPUT whatever()
{
  VS_OUTPUT out;

  out.foo = ...
  out.bar = ...

  return out;
}

像素着色器

void main(float4 foo : TEXCOORD3,
          float4 bar : COLOR2) : COLOR
{
    return foo * bar;
}

我看到了 foo中的 bar和 VS_OUTPUT如何连接到片段着色器中 foo中的 bar和 main。我不明白的是为什么我要手动选择语义来承载数据。为什么与GLSL一样，DirectX无法在链接着色器时仅弄清楚将数据放置在何处并进行连接？

手动指定语义是否还有其他更具体的优势，还是只是汇编语言着色器时代遗留下来的？选择说TEXCOORD4比选择COLOR2或BINORMAL1有速度上的优势吗？

我知道语义可以暗示含义， foo或 bar没有意义，但是如果 foo不是TEXCOORD且 bar不是颜色，它们也可以使含义模糊。我们不将语义放在C＃或C ++或JavaScript变量上，为什么HLSL需要它们？

Answer 1

简而言之，（旧的）glsl将这种变化用于变量命名（请注意，现在不建议使用变化）。

语义的一个明显好处是，在阶段之间不需要相同的变量名，因此DirectX管道通过语义而不是变量名进行匹配，只要布局兼容，就可以重新排列数据。

如果用foo2重命名foo，则可能需要在所有着色器（以及随后的所有着色器）中替换此名称。使用语义，您不需要这个。

另外，由于不需要精确匹配，因此可以更轻松地在着色器阶段之间进行分离。

例如：

您可以有一个像这样的顶点着色器：

struct vsInput
{
float4 PosO : POSITION;
float3 Norm: NORMAL;
float4 TexCd : TEXCOORD0;
};

struct vsOut
{
float4 PosWVP : SV_POSITION;
float4 TexCd : TEXCOORD0;
float3 NormView : NORMAL;
};

vsOut VS(vsInput input)
{ 
     //Do you processing here
}

像这样的像素着色器：

struct psInput
{
    float4 PosWVP: SV_POSITION;
    float4 TexCd: TEXCOORD0;
};

由于顶点着色器输出提供了像素着色器所需的所有输入，因此这是完全有效的。法线将被忽略，并且不会提供给像素着色器。

但是之后，您可以交换到可能需要法线的新像素着色器，而无需使用另一个Vertex Shader实现。您也可以只交换PixelShader，从而节省一些API调用（ Separate Shader Objects扩展名与OpenGL等效）。

因此，在某些方面，语义为您提供了一种在各个阶段之间封装In / Out的方法，并且由于您引用了其他语言，所以这等效于使用属性/设置程序/指针地址...

速度方面，命名没有什么区别（当然，除了系统语言之外，几乎可以使用任何方式命名语义）。不同的布局位置确实意味着成功（管道将为您重新组织，但也将发出警告，至少在DirectX中如此）。

OpenGL还提供了 Layout Qualifier，其大致等效（技术上有所不同，但大致遵循相同的概念）。

希望有帮助。