HLSL basic

HLSL có cú pháp cơ bản như C, tuy nhiên cách lập trình chúng lại rất khác so với cách XNA tạo ra 1 game cho bạn. do đó nếu bạn cảm thấy chán nản khi lập trình cho shader bằng HLSL thì cũng đừng buồn. thực tế trong game development, người ta chia lập trình shader và game (dùng XNA, DirectX...) làm 2 bộ phận riêng biệt

Tuy nhiên , biết HLSL bạn có thể tạo ra những hiệu ứng sống động mà NNLT khác bó tay, nó là 1 phần của XNA. Trong tài liệu này chỉ nêu ra những yếu tố cơ bản của HLSL cùng những ví dụ đơn giản. khi bạn bắt tay vào viết game thực sự, việc sử dụng HLSL ntn tùy thuộc trình độ và tài nguyên của bạn!

Chém gió vậy Được rùi, h chúng ta bắt đầu nào:
1.Cú pháp

Cách khai báo biến của HLSL giống như C# (như là int, string, float,return, void... là các từ khóa)
Một số kiểu phức tạp hơn như Vector, cái chúng ta hay dùng, thường thì khai báo Các vector với 3 hay 4 thành phần sẽ là float3s và float4s

Các kiểu float3 và float4 về cơ bản là mảng các giá trị số thực, ví như ta dùng float4 để khai báo 1 màu :
float4 color = float4(1, 0, 0, 1);

Do kiểu float4 là mảng số thực nên phép gán sau hợp lệ:
float red = color[0];
Nó trả về giá trị là 1
Ngoài ra 4 giá trị của foat4 có thể biểu diễn theo các chứ cái của bảng màu RGBA hay x,y,z,w như sau:
float blue = color.b
float z = color.z
Không những thế bạn có thể tạo ra 1 float4 mới dựa vào việc tráo các thành phần của float4 có sẵn như sau:
float4 reverse = color.abgr;
Bạn có thể tạo ra ma trận bằng kiểu float4x4
float4x4 matrixFun;
matrix <float, 4, 4> matrixMadness;
Cấu trúc (struc) của HLSL cũng giống của C# như sau
struct myStruct
{
float4 position;
};
2.Mổ xẻ một ví dụ mẫu:

Trong một effect của XNA chứa code HLSL, đó là file fx, bạn đã có những hiểu biết cơ bản về HLSL bây h chúng ta tìm hiểu về 1 ví dụ đơn giản:

Code:

float4x4 World;
float4x4 View;
float4x4 Projection;
struct VertexShaderInput
{
float4 Position : POSITION0;
};
struct VertexShaderOutput
{
float4 Position : POSITION0;
};
VertexShaderOutput VertexShaderFunction(VertexShaderInput input)
{
VertexShaderOutput output;
float4 worldPosition = mul(input.Position, World);
float4 viewPosition = mul(worldPosition, View);
output.Position = mul(viewPosition, Projection);
return output;
}
float4 PixelShaderFunction( ) : COLOR0
{
return float4(1, 0, 0, 1);
}
technique Technique1
{
pass Pass1
{
VertexShader = compile vs_1_1 VertexShaderFunction( );
PixelShader = compile ps_1_1 PixelShaderFunction( );
}
}


Bạn đừng cảm thấy quá sợ hãi trước đoạn code trên, tuy chúng khác xa những cái bạn dùng trong XNA nhưng chúng ta sẽ mổ sẽ từng phần 1, bạn hãy chú ý 3 dòng đầu tiên:

Code:


float4x4 World;
float4x4 View;
float4x4 Projection;

Chúng hoàn toàn quen thuộc với các Matrix World của object , View và Projection mà bạn tạo cho 1 camera.

Bạn đã dùng code sau để draw model trong XNA? :

Code:

foreach (BasicEffect be in mesh.Effects)
{
be.EnableDefaultLighting( );
be.Projection = camera.Projection;
be.View = camera.View;
be.World = GetWorld( ) *
Mesh.ParentBone.Transform;
}

Điều này nghĩa là BasicEffect cũng đc viết bằng HLSL và ở đây chúng ta có sự tương đồng về biến sử dụng.

Chú ý đến phần technique, chúng khai báo cho hệ thống biết thiết bị cần hỗ trợ vertexShader và pixcelShader tới mức nào: chúng gọi ra 2 hàm được khai báo trước đó.
technique Technique1
{
pass Pass1
{
VertexShader = compile vs_1_1 VertexShaderFunction( );
PixelShader = compile ps_1_1 PixelShaderFunction( );
}
}
Pass1 là 1 phần của 1 technique, khi thực hiện technique thì các pass sẽ đc lặp đi lặp lại tạo thành 1 hiệu ứng. một fx có thể có nhiều technique khác nhau.

Đây là 1 hàm trả về vertexShaderOutput
//tham số cần nhập có cấu trúc đc định nghĩa tiếp dưới đây:

Code:

VertexShaderOutput VertexShaderFunction(VertexShaderInput input)
{
//cấu trúc này định nghĩa phần tiếp dưới đây
VertexShaderOutput output;
//
float4 worldPosition = mul(input.Position, World);
float4 viewPosition = mul(worldPosition, View);
output.Position = mul(viewPosition, Projection);
return output;
}

Đây là cấu trúc của 2 dữ liệu đã nói ở trên:
struct VertexShaderInput
{
float4 Position : POSITION0;
};
struct VertexShaderOutput
{
float4 Position : POSITION0;
};
Bạn thấy số 0 sau chữ POSITION, nó là cho thấy Position là một biến thuộc của semantic của HLSL. Nghĩa là Position là 1 mảng và mảng đó có 1 phần tử được đánh số thứ tự là 0, phần tử đó chính là Position!
Đây là danh sách các kiểu semantic: nếu chúng ta dùng cho các vertexInput thì dùng bảng dưới đây



Nếu là Vertex Output thì dùng bảng dưới đây:

Khi sử dụng effect, bạn cần cung cấp các tham số của nó những giá trị thích hợp - chúng đc khai báo đâu chương trình. các biến thuộc loại semantics thì ko cần, chúng chỉ đc sử dụng khi lập trình HLSL thông qua các kiểu dữ liệu phù hợp.

Code:

float4 PixelShaderFunction( ) : COLOR0
{
return float4(1, 0, 0, 1);
}

Method trên luôn trả về giá trị float4(1, 0, 0, 1);.
Điều này tức là màu trả về luôn là màu đen trắng hay đây là 1 effect biến đổi màu sắc của bức ảnh về màu đen trắng!

Hiệu ứng đảo màu
bạn dùng đoạn code sau và thay cho mã nguồn thích hợp ở hiệu ứng ban đầu

Code:

float4 PixelShader(VertexOut input) : COLOR0
{
float4 output = 1-tex2D(ColoredTextureSampler, input.textureCoordinates);
return output;
}

Hiệu ứng làm mờ:

Code:

float4 PixelShader(VertexOut input) : COLOR0
{
float4 Color;
Color = tex2D(ColoredTextureSampler, input.textureCoordinates.xy);
Color += tex2D(ColoredTextureSampler, input.textureCoordinates.xy + (0.01));
Color += tex2D(ColoredTextureSampler, input.textureCoordinates.xy - (0.01));
Color = Color / 3;
return Color;
}

Nó yêu cầu pixelShader tối thiểu

PixelShader = compile ps_1_4 PixelShader( );

source: http://www.mediafire.com/?ig0jrljtm11