Narzędzie AGSL zostało zaprojektowane tak, aby było w dużej mierze zgodne z GLSL ES 1.0. Więcej informacji znajdziesz w opisie odpowiedniej funkcji w dokumentacji OpenGL ES Shading Language. Ta dokumentacja stara się w miarę możliwości wskazywać różnice między AGSL i GLSL.
Rodzaje
AGSL obsługuje typy GLSL ES 1.0 oraz dodatkowy sposób przedstawiania typów wektorów i macierzy. AGSL obsługuje dodatkowe typy short i half, co zapewnia średnią precyzję.
Rodzaje podstawowe
| Typ | Opis |
|---|---|
void
|
funkcja nie zwraca wartości lub pusta lista parametrów. W przeciwieństwie do GLSL funkcje bez typu zwróconego muszą zwracać wartość. |
bool, bvec2, bvec3, bvec4 (bool2, bool3, bool4). |
skalar/wektor logiczny |
int, ivec2, ivec3, ivec4 (int2, int3, int4) |
Liczba całkowita/wektor ze znakiem highp
|
float, vec2, vec3, vec4 (float2, float3, float4)
|
highp (pojedyncza precyzja) skalarnej/wektorowej
zmiennoprzecinkowej liczby zmiennoprzecinkowej |
short, short2, short3, short4
|
odpowiednik mediump int całkowitej ze znakiem/wektorem |
half, half2, half3, half4 |
równoważny ze skalarem/wektorem mediump float |
mat2, mat3, mat4 (float2x2, float3x3, float4x4) |
Macierz 2 x 2, 3 x 3, 4 x 4 float
|
half2x2, half3x3, half4x4 |
Odpowiednik mediump float typu macierzy |
Minimalne wartości precyzji i zakresu
To minimalna gwarantowana precyzja i zakres powiązane z każdym modyfikatorem na podstawie specyfikacji OpenGL ES 2.0. Większość urządzeń obsługuje ES 3.0, dlatego mają one bardziej gwarantowaną dokładność/zakres highp i int mediump. Modyfikatory precyzji można stosować do zmiennych i parametrów skalarnych, wektorowych i matrycowych. Gwarantowane są tylko wartości minimalne wymienione poniżej. Dokładność lowp nie musi być mniejsza niż precyzja działania mediump, a wskaźnik mediump niekoniecznie musi mieć mniejszą precyzję niż wartość highp. AGSL obecnie konwertuje lowp na mediump w ostatecznych danych wyjściowych.
| Modyfikator | zakres „zmiennoprzecinkowy” | zakres wielkości „zmiennoprzecinkowej” | precyzja „zmiennoprzecinkowa” | zakres „int” |
|---|---|---|---|---|
| hazard | \(\left\{-2^{62},2^{62}\right\}\) | \(\left\{2^{-62},2^{62}\right\}\) | Krewny: \(2^{-16}\) | \(\left\{-2^{16},2^{16}\right\}\) |
| medium | \(\left\{-2^{14},2^{14}\right\}\) | \(\left\{2^{-14},2^{14}\right\}\) | Krewny: \(2^{-10}\) | \(\left\{-2^{10},2^{10}\right\}\) |
| niski poziom | \(\left\{-2,2\right\}\) | \(\left\{2^{-8},2\right\}\) | Wartość bezwzględna: \(2^{-8}\) | \(\left\{-2^{8},2^{8}\right\}\) |
Oprócz tablicy w indeksie dolnym np.: var[num], names of vector
components for vectors of length 2 - 4 are denoted by a single letter. Components
can be swizzled and replicated. ex:vect.yx,vect.yy`
vect.xyzw – użyj w przypadku uzyskiwania dostępu do wektorów reprezentujących punkty/normalne
vect.rgba – użyj w przypadku uzyskiwania dostępu do wektorów reprezentujących kolory
vect.LTRB – użyj, gdy wektor przedstawia prostokąt (nie w GLSL).
W AGSL wartości 0 i 1 mogą zostać użyte do uzyskania w tym kanale stałej wartości 0 lub 1.
Np. vect.rgb1 == vec4(vect.rgb,1)
Struktury i tablice
Struktury są zadeklarowane z tą samą składnią co w GLSL, ale AGSL obsługuje tylko struktury w zakresie globalnym.
struct type-name {
members
} struct-name; // optional variable declaration.
Tylko tablice jednowymiarowe są obsługiwane z jawnym rozmiarem tablicy przy użyciu składni stylu C lub GLSL:
<typ bazy>[<rozmiar tablicy>] nazwa zmiennej, np. half[10] x;
nazwa zmiennej <typ podstawy>[<rozmiar tablicy>], np. half x[10];
Tablic nie można zwracać z funkcji – nie można ich kopiować, przypisywać ani porównywać. Ograniczenia dotyczące tablic są rozpowszechniane na struktury zawierające tablice. Tablice mogą być indeksowane tylko za pomocą zmiennej stałej lub pętli.
Eliminacje
| Typ | Opis |
|---|---|
const
|
stałej czasowej lub parametru funkcji tylko do odczytu. |
uniform
|
Wartość nie zmienia się w trakcie przetwarzania elementu podstawowego.
Mundury są przekazywane z Androida przy użyciu metody RuntimeShader w przypadku setColorUniform, setFloatUniform, setIntUniform, setInputBuffer i setInputShader. |
in
|
Służy do obsługi parametrów funkcji przekazywanych. Jest to wartość domyślna. |
out
|
Służy do obsługi parametrów funkcji przekazywanej. Musi mieć taką samą precyzję jak definicja funkcji. |
inout
|
Dotyczy parametrów przekazywanych zarówno do funkcji, jak i z niej. Musi mieć taką samą precyzję jak definicja funkcji. |
Deklaracja zmiennej
Deklaracje muszą być w jawnie ograniczonym zakresie. Deklaracja y w tym przykładzie jest niedozwolona:
if (condition)
int y = 0;
Podstawowe informacje o macierzy, strukturze i tablicach
Przykłady konstruktora macierzy
Jeśli macierz składa się z 1 wartości, otrzymuje ją wszystkie wartości wzdłuż przekątnej, a w pozostałych przypadkach – zerami. float2x2(1.0) utworzą więc macierz tożsamości 2 x 2.
Jeśli macierz składa się z wielu wartości, kolumny są wypełniane w pierwszej kolejności (kolejność kolumn w dużej kolejności).
Pamiętaj, że w przeciwieństwie do GLSL konstruktory, które zmniejszają liczbę komponentów wektora przekazywanego, nie są obsługiwane, ale ten sam efekt można uzyskać, korzystając z przewijania. Aby utworzyć element vec3 z elementu vec4 w AGSL w taki sam sposób jak w GLSL, wpisz vec3 nv = quadVec.xyz.
Przykład konstruktora struktury
struct light { float intensity; float3 pos; };
// literal integer constants auto-converted to floating point
light lightVar = light(3, float3(1, 2, 3.0));
Komponenty macierzy
Dostęp do komponentów macierzy za pomocą składni dolnej tablicy.
float4x4 m; // represents a matrix
m[1] = float4(2.0); // sets second column to all 2.0
m[0][0] = 1.0; // sets upper left element to 1.0
m[2][3] = 2.0; // sets 4th element of 3rd column to 2.0
Struktura pól
Wybierz pola struktury, używając operatora kropki .. Dostępne operatory:
| Operator | Opis |
|---|---|
. |
selektor pól |
==, != |
równość |
= |
przypisanie udziału w konwersji |
Elementy tablicy
Dostęp do elementów tablicy uzyskuje się przy użyciu operatora tablicy indeksu w dolnej części tablicy [ ]. Na przykład:
diffuseColor += lightIntensity[3] * NdotL;
Operatorzy
Mają numery w kolejności obowiązywania zasad. Operatory relacyjne i równości > < <= >= == != mają wartość logiczną. Aby porównać wektory pod kątem komponentów, użyj funkcji takich jak lessThan(), equal() itp.
| Operator | Opis | Powiązania | |
|---|---|---|---|
| 1 | () |
grupowanie w nawiasach | Nie dotyczy |
| 2 | [] () . ++ --
|
indeks dolny z wywołaniem funkcji i strukturą konstruktora selektora pola lub metody | Od lewej do prawej |
| 3 | ++ -- + - !
|
zwiększanie i zmniejszanie prefiksu jednowarunkowego | Od prawej do lewej |
| 4 | * / |
mnożenie i dzielenie | Od lewej do prawej |
| 5 | + - |
dodaj i odejmij | Od lewej do prawej |
| 7 | < > <= >= |
relacyjne | Od lewej do prawej |
| 8 | == != |
równość/nierówność | Od lewej do prawej |
| 12 | && |
logiczna ORAZ | Od lewej do prawej |
| 13 | ^^ |
logiczny XOR | Od lewej do prawej |
| 14 | || |
logiczna LUB | Od lewej do prawej |
| 15 | ?\:
|
(jeden cały operand) | Od lewej do prawej |
| 16 | = += -= *= /=
|
przypisanie arytmetyczne przypisanie arytmetyczne | Od lewej do prawej |
| 17 | , |
sequence | Od lewej do prawej |
Operacje na macierzy i wektorach
W przypadku wartości skalarnych operatory arytmetyczne dają skalar. W przypadku operatorów innych niż modulo: jeśli jeden operand jest skalarem, a drugi jest wektorem lub macierzą, operacja jest wykonywana w sposób komponentowy i otrzymuje ten sam typ wektora lub macierzy. Jeśli obie operacje są wektorami tego samego rozmiaru, są one wykonywane komponentowo (i zwracają ten sam typ wektora).
| Operacja | Opis |
|---|---|
m = f * m |
Mnożenie macierzy według komponentów przez wartość skalarną |
v = f * v |
Mnożenie wektorów według składowych przez wartość skalarną |
v = v * v |
Mnożenie wektorów według składowych przez wartość wektora |
m = m + m |
Dodawanie komponentów macierzy |
m = m - m |
Odejmowanie składowe macierzy |
m = m * m |
Algebraiczny mnożenie liniowy |
Jeśli 1 operand jest wektorem pasującym do rozmiaru wiersza lub kolumny naszej macierzy, można użyć operatora mnożenia do algebraicznego mnożenia wierszy i kolumn.
| Operacja | Opis |
|---|---|
m = v * m |
Wektor wiersza * mnożenie algebraiczne macierzy |
m = m * v |
Macierz * mnożenie przez wektor liniowy kolumny |
Użyj funkcji wbudowanych do iloczynu skalarnego, iloczynu wektorowego oraz mnożenia na podstawie komponentów:
| Funkcja | Opis |
|---|---|
f = dot(v, v) |
Iloczyn skalarny wektorowy |
v = cross(v, v) |
Iloczyn wektorowy wektorów |
m = matrixCompMult(m, m) |
Mnożenie według komponentu |
Kontrola programu
| Wywołanie funkcji | Połączenia według wartości zwrotu |
|---|---|
| Iteracja | for (<init>;<test>;<next>) { break, continue } |
| Zaznaczenie | if ( ) { } if ( ) { } else { } switch () { break, case }
– ostatnie zgłoszenie domyślne |
| Skok | break, continue, return (odrzucenie jest niedozwolone) |
| Wpis | half4 main(float2 fragCoord) |
Ograniczenia pętli
Podobnie jak w GLSL ES 1.0, pętle „for” są dość ograniczone. Kompilator musi mieć możliwość uruchomienia pętli. Oznacza to, że inicjator, warunek testowy i instrukcja next muszą używać stałych, aby można było obliczyć wszystko w czasie kompilacji. Instrukcja next jest dodatkowo ograniczona do używania ++, --, +=, or -=.
Funkcje wbudowane
GT (typ ogólny) to float, float2, float3, float4 lub half, half2, half3, half4.
Większość z tych funkcji działa komponentowo (jest stosowana do poszczególnych komponentów). Jeśli nie jest to konieczne, będzie na niej podane.
Kąt i funkcje trygonometryczne
Przyjmujemy, że parametry funkcji określone jako kąt są podane w radianach. W żadnym przypadku żadna z tych funkcji nie spowoduje podziału przez zero. Jeśli dzielnik współczynnika ma wartość 0, wyniki będą nieokreślone.
| Funkcja | Opis |
|---|---|
GT radians(GT degrees) |
Konwertuje stopnie na radiany |
GT degrees(GT radians) |
Konwertuje radiany na stopnie |
GT sin(GT angle) |
Sinus standardowy |
GT cos(GT angle) |
Cosinus standardowy |
GT tan(GT angle) |
Tangens standardowy |
GT asin(GT x)
|
Zwraca kąt, którego sinus jest x w zakresie $ \left[-{\pi\over 2},{\pi\over 2}\right] $ |
GT acos(GT x)
|
Zwraca kąt, którego cosinus jest wartością x w zakresie $ \left[0,\pi\right] $ |
GT atan(GT y, GT x)
|
Zwraca kąt, którego arcus trygonometryczny to $ \left[{y\over x}\right] $ w zakresie $ \left[-\pi,\pi\right] $. |
GT atan(GT y_over_x)
|
Zwraca kąt, którego arcus trygonometryczny ma wartość y_over_x w zakresie $ \left[-{\pi\over 2},{\pi\over 2}\right] $ |
Funkcje wykładnicze
| Funkcja | Opis |
|---|---|
GT pow(GT x, GT y) |
Zwraca $ x^y $ |
GT exp(GT x) |
Zwraca $ e^x $ |
GT log(GT x) |
Zwraca $ ln(x) $ |
GT exp2(GT x) |
Zwraca 2^x $ |
GT log2(GT x) |
Zwraca $ log_2(x) $ |
GT sqrt(GT x) |
Zwraca $ \sqrt{x} $ |
GT inversesqrt(GT x) |
Zwraca $ 1\over{\sqrt{x}} $ |
Typowe funkcje
| Funkcja | Opis |
|---|---|
GT abs(GT x) |
Wartość bezwzględna |
GT sign(GT x) |
Zwraca na podstawie znaku x wartość -1,0, 0,0 lub 1.0 |
GT floor(GT x) |
Najbliższa liczba całkowita <= x |
GT ceil(GT x) |
Najbliższa liczba całkowita >= x |
GT fract(GT x) |
Zwraca część ułamkową liczby x |
GT mod(GT x, GT y) |
Zwraca wartość x modulo y |
GT mod(GT x, float y) |
Zwraca wartość x modulo y |
GT min(GT x, GT y) |
Zwraca minimalną wartość x lub y |
GT min(GT x, float y) |
Zwraca minimalną wartość x lub y |
GT max(GT x, GT y) |
Zwraca maksymalną wartość zmiennej x lub y |
GT max(GT x, float y) |
Zwraca maksymalną wartość zmiennej x lub y |
GT clamp(GT x, GT
minVal, GT maxVal) |
Zwraca wartość x ograniczoną między wartością minVal i maxVal. |
GT clamp(GT x, float
minVal, float maxVal) |
Zwraca wartość x ograniczoną między wartością minVal i maxVal |
GT saturate(GT x) |
Zwraca wartość x ograniczoną z zakresu od 0,0 do 1,0 |
GT mix(GT x, GT y
GT a) |
Zwraca połączenie liniowe |
GT mix(GT x, GT y,
float a) |
Zwraca połączenie liniowe |
GT step(GT edge, GT x) |
Zwraca 0,0, jeśli x < krawędź, a w przeciwnym razie – 1,0 |
GT step(float edge,
GT x) |
Zwraca 0,0, jeśli x < krawędź, a w przeciwnym razie – 1,0 |
GT smoothstep(GT edge0,
GT edge1, GT x) |
Wykonuje interpolację Hermite między 0 a 1, gdy krawędź0 < x < krawędź1 |
GT smoothstep(float
edge0, float edge1,
GT x) |
Wykonuje interpolację Hermite między 0 a 1, gdy krawędź0 < x < krawędź1 |
Funkcje geometryczne
Funkcje te działają na wektorach jako wektorach, a nie na elementach składowych. GT to liczba zmiennoprzecinkowa/wektory w rozmiarach 2–4.
| Funkcja | Opis |
|---|---|
float/half length
(GT x) |
Zwraca długość wektora |
float/half distance(GT
p0, GT p1) |
Zwraca odległość między punktami |
float/half dot(GT x,
GT y) |
Zwraca iloczyn skalarny |
float3/half3
cross(float3/half3 x,
float3/half3 y) |
Zwraca iloczyn wektorowy |
GT normalize(GT x) |
Normalizuj wektor do długości 1 |
GT faceforward(GT N,
GT I, GT Nref) |
Zwraca N, jeśli kropka(Nref; I) < 0, w przeciwnym razie –N. |
GT reflect(GT I, GT N) |
Kierunek odbicia I – 2 * kropka(N,I) * N. |
GT refract(GT I, GT N,
float/half eta) |
Zwraca wektor załamania |
Funkcje macierzy
Argument mata oznacza dowolny typ macierzy kwadratowej.
| Funkcja | Opis |
|---|---|
mat matrixCompMult(mat
x, mat y) |
Pomnóż komponent x przez y |
mat inverse(mat m) |
Zwraca odwrotność m |
Wektorowe funkcje relacyjne
Porównaj komponenty x i y. Rozmiary wektorów wejściowych i powrotnych dla danego wywołania muszą być takie same. T to suma typów wektorów liczb całkowitych i zmiennoprzecinkowych. BV to wektor logiczny, który odpowiada rozmiarowi wektorów wejściowych.
| Funkcja | Opis |
|---|---|
BV lessThan(T x, T y) |
x < y |
BV lessThanEqual(T x,
T y) |
x <= y |
BV greaterThan(T x,
T y) |
x > y |
BV greaterThanEqual(T
x, T y) |
x >= y |
BV equal(T x, T y) |
x == y |
BV equal(BV x, BV y) |
x == y |
BV notEqual(T x, T y) |
x != y |
BV notEqual(BV x,
BV y) |
x != y |
bool any(BV x) |
true, jeśli którykolwiek z komponentów x jest wartością true |
bool all(BV x) |
true, jeśli wszystkie składniki x są true. |
BV not(BV x) |
logiczne uzupełnienie x |
Funkcje związane z kolorami
| Funkcja | Opis |
|---|---|
vec4 unpremul(vec4
color) |
Konwertuje wartość koloru na nieoznaczoną wstępnie liczbę alfa |
half3 toLinearSrgb(half3
color) |
Przekształcenie przestrzeni kolorów na liniowy SRGB |
half3 fromLinearSrgb(half3
color) |
Przekształcenie przestrzeni kolorów |
Próbkowanie cienia (ocena)
Typy próbników nie są obsługiwane, ale możesz oceniać inne. Jeśli chcesz próbkować teksturę, możesz utworzyć obiekt BitmapShader i dodać go jako jednolity. Możesz to zrobić w przypadku dowolnego programu do cieniowania, co oznacza, że możesz bezpośrednio ocenić każdy obiekt Shader w Androidzie, nie przekształcając go najpierw w Bitmapę, w tym także z innymi obiektami RuntimeShader. Zapewnia to olbrzymią elastyczność, ale testy złożone mogą być kosztowne, zwłaszcza w pętli.
uniform shader image;
image.eval(coord).a // The alpha channel from the evaluated image shader
Próbkowanie nieprzetworzonego bufora
Choć większość obrazów zawiera kolory, które powinny być zarządzane, niektóre zawierają dane, które w rzeczywistości nie są kolorami, w tym obrazy z wartościami normalnymi, właściwościami materiałowymi (np. chropowatość), mapy wysokości lub inne dane czysto matematyczne przechowywane w obrazach. Jeśli używasz tego rodzaju obrazów w AGSL, możesz użyć BitmapShadera jako ogólnego bufora nieprzetworzonego za pomocą RuntimeShader#setInputBuffer. Pozwoli to uniknąć przekształcania przestrzeni kolorów i filtrowania.