HLSL内置函数，及HLSL与GLSL的对应函数
HLSL函数列表
本表来自网络，我对说明做了些修改。
| Name | Syntax | Description |
| abs | abs(x) | 返回x的绝对值。对x的每个元素都会独立计算一次。Absolute value (per component). |
| acos | acos(x) | 返回x的反余弦值。对x的每个元素都会独立计算一次。Returns the arccosine of each component of x. |
| all | all(x) | 检测x的所有元数的值是否为0.Test if all components of x are nonzero. |
| any | any(x) | 检测x是否有某个元数的值为0.Test if any component of x is nonzero. |
| asfloat | asfloat(x) | 将x转换为float类型。Convert the input type to a float. |
| asin | asin(x) | 返回x的反正弦值。对x的每个元素都会独立计算一次。 |
| asint | asint(x) | 将x转换为int类型。Convert the input type to an integer. |
| asuint | asuint(x) | 将x转换为uint类型。 |
| atan | atan(x) | 返回x的反正切值。 |
| atan2 | atan2(y, x) | 返回y、x的反正切值。 |
| ceil | ceil(x) | 返回大于或等于x的最小整数。 |
| clamp | clamp(x, min, max) | 将x截取在[min, max]范围内。 |
| clip | clip(x) | 如果x中存在值小于0的参数，则丢弃当前像素。 |
| cos | cos(x) | 返回x的余弦值。 |
| cosh | cosh(x) | 返回x的双曲余弦值。 |
| cross | cross(x, y) | 返回x、y的叉积。 |
| D3DCOLORtoUBYTE4 | D3DCOLORtoUBYTE4(x) | 混合和缩放4D向量x用于补偿一些对UBYTE4支持的硬件。Swizzles and scales components of the 4D vector x to compensate for the lack of UBYTE4 support in some hardware. |
| ddx | ddx(x) | 返回关于屏幕坐标x轴的偏导数。 |
| ddy | ddy(x) | 返回关于屏幕坐标y轴的偏导数。 |
| degrees | degrees(x) | 将x（弧度）转换到角度。 |
| determinant | determinant(m) | 返回的正方形矩阵m的行列式。 |
| distance | distance(x, y) | 返回x、y之间的距离。 |
| dot | dot(x, y) | 返回x、y的点积。 |
| exp | exp(x) | 返回以e为底数，x为指数的指数函数值。 |
| exp2 | exp2(x) | 返回以2为底数，x为指数的指数函数值。对x的每个字段都会计算一次。 |
| faceforward | faceforward(n, i, ng) | 检测多边形是否位于正面。-n * sign(•(i, ng))。 |
| floor | floor(x) | 返回小于等于x的最大整数。 |
| fmod | fmod(x, y) | 返回x/y的浮点余数。 |
| frac | frac(x) | 返回x的小数部分。 |
| frexp | frexp(x, exp) | 返回x的尾数和指数。 |
| fwidth | fwidth(x) | 返回 abs(ddx(x)) + abs(ddy(x))， |
| GetRenderTargetSampleCount | GetRenderTargetSampleCount() | 返回渲染目标采样器的个数。Returns the number of render-target samples. |
| GetRenderTargetSamplePosition | GetRenderTargetSamplePosition(x) | 返回关于给定采样器的一个采样点(x,y)。Returns a sample position (x,y) for a given sample index. |
| isfinite | isfinite(x) | 如果x为有限值则返回true，否则返回false。 |
| isinf | isinf(x) | 如果x为无限值则返回true，否则返回false。 |
| isnan | isnan(x) | 如果x为NAN或QNAN则返回true，否则返回false。 |
| ldexp | ldexp(x, exp) | frexp的逆运算，返回 x * 2 ^ exp。 |
| length | length(v) | 返回v向量的长度。 |
| lerp | lerp(x, y, s) | 对x、y进行插值计算。Returns x + s(y - x)。 |
| lit | lit(n • l, n • h, m) | 返回光照向量（环境光，漫反射光，镜面高光，1）。 |
| log | log(x) | 返回以e为底的对数。 |
| log10 | log10(x) | 返回以10为底的对数。 |
| log2 | log2(x) | 返回以2为底的对数。 |
| max | max(x, y) | 返回x、y中较大值。 |
| min | min(x, y) | 返回x、y中较小值。 |
| modf | modf(x, out ip) | 把x分割为整数和小数部分。 |
| mul | mul(x, y) | 返回x、y矩阵相乘的积。 |
| noise | noise(x) | Generates a random value using the Perlin-noise algorithm. |
| normalize | normalize(x) | 返回单位化向量，定义为 x / length(x)。 |
| pow | pow(x, y) | 返回x^y。 |
| radians | radians(x) | 将x（角度）转换到弧度。 |
| reflect | reflect(i, n) | 返回入射光线i对表面法线n的反射光线。 |
| refract | refract(i, n, R) | 返回在入射光线i，表面法线n，折射率为R下的折射光线。 |
| round | round(x) | 返回最接近x的整数。 |
| rsqrt | rsqrt(x) | 返回x平方根的倒数。 1 / sqrt(x) 。 |
| saturate | saturate(x) | 把x截取在[0, 1]之间。 |
| sign | sign(x) | 返回x的符号。 |
| sin | sin(x) | 返回x的正弦值。 |
| sincos | sincos(x, out s, out c) | 返回x的正弦值和余弦值。 |
| sinh | sinh(x) | 返回x的双曲正弦值。 |
| smoothstep | smoothstep(min, max, x) | 如果x的范围是[min, max]，则返回一个介于0和1之间的Hermite插值。 |
| sqrt | sqrt(x) | 返回x的平方根，对x的每个字段都会计算一次。 |
| step | step(a, x) | 返回 (x >= a) ? 1 : 0 。 |
| tan | tan(x) | 返回x的正切值。 |
| tanh | tanh(x) | 返回x的双曲正切值。 |
| tex1D | tex1D(s, t) | 返回纹理s在t位置的颜色。1D texture lookup. |
| tex1Dbias | tex1Dbias(s, t) | 使用bias返回纹理s在t位置的颜色。1D texture lookup with bias. |
| tex1Dgrad | tex1Dgrad(s, t, ddx, ddy) | 1D texture lookup with a gradient. |
| tex1Dlod | tex1Dlod(s, t) | 使用LOD返回纹理s在t位置的颜色。1D texture lookup with LOD. |
| tex1Dproj | tex1Dproj(s, t) | 使用透视分离返回纹理s在t位置的颜色。1D texture lookup with projective divide. |
| tex2D | tex2D(s, t) | 返回纹理s在t位置的颜色。 |
| tex2Dbias | tex2Dbias(s, t) | 2D texture lookup with bias. |
| tex2Dgrad | tex2Dgrad(s, t, ddx, ddy) | 2D texture lookup with a gradient. |
| tex2Dlod | tex2Dlod(s, t) | 2D texture lookup with LOD. |
| tex2Dproj | tex2Dproj(s, t) | 2D texture lookup with projective divide. |
| tex3D | tex3D(s, t) | 3D texture lookup. |
| tex3Dbias | tex3Dbias(s, t) | 3D texture lookup with bias. |
| tex3Dgrad | tex3Dgrad(s, t, ddx, ddy) | 3D texture lookup with a gradient. |
| tex3Dlod | tex3Dlod(s, t) | 3D texture lookup with LOD. |
| tex3Dproj | tex3Dproj(s, t) | 3D texture lookup with projective divide. |
| texCUBE | texCUBE(s, t) | Cube texture lookup. |
| texCUBEbias | texCUBEbias(s, t) | Cube texture lookup with bias. |
| texCUBEgrad | texCUBEgrad(s, t, ddx, ddy) | Cube texture lookup with a gradient. |
| texCUBElod | tex3Dlod(s, t) | Cube texture lookup with LOD. |
| texCUBEproj | texCUBEproj(s, t) | Cube texture lookup with projective divide. |
| transpose | transpose(m) | 返回m的转置矩阵。 |
| trunc | trunc(x) | 将x的所有元素从浮点值截断到整数值。 |
HLSL与GLSL的对应函数
到了2016年我们依旧还在各种着色语言中徘徊着，目前一线的着色语言有支持Direct3D的HLSL和支持OpenGL的GLSL以及作为“默认”前端语言为Vulkan服务的SPIR-V。SPIR-V这一中间层语言也许最终成为这一切的首选，但这还需要一段时间。所以现在，当你需要将HLSL为GLSL或将HLSL转换GLSL时 ，你仍需要将精力放在两者的Api上。
我今天不会深入讲到到交叉编译器——这会是一个很大的话题——而是更多关注这两种语言相似之处。你是否遇到过，SV_Position输入在GLSL中是什么？那么这篇文章正是给你的！
|
注意 |
|
这篇文章绝对是不够完整的。当你需求去了解GLSL和HLSL之间着色器区别的时候，它只能作为一个出发点。我省略了那些用于实例的相同函数。 |
系统参数与內建的输入参数
Direct3D有很多系统参数，而相应的，GLSL也有內建的输入参数的概念。他们的对应关系如下：
|
HLSL |
GLSL |
|
SV_ClipDistance |
gl_ClipDistance |
|
SV_CullDistance |
当存在ARB_cull_distance情况下gl_CullDistance |
|
SV_Coverage |
gl_SampleMaskIn & gl_SampleMask |
|
SV_Depth |
gl_FragDepth |
|
SV_DepthGreaterEqual |
layout (depth_greater) out float gl_FragDepth; |
|
SV_DepthLessEqual |
layout (depth_less) out float gl_FragDepth; |
|
SV_DispatchThreadID |
gl_GlobalInvocationID |
|
SV_DomainLocation |
gl_TessCord |
|
SV_GroupID |
gl_WorkGroupID |
|
SV_GroupIndex |
N/A |
|
SV_GroupThreadID |
gl_LocalInvocationID |
|
SV_GSInstanceID |
gl_InvocationID |
|
SV_InsideTessFactor |
gl_TessLevelInner |
|
SV_InstanceID |
gl_InstanceID & gl_InstanceIndex (后面的 Vulkan 会有不同的语义) |
|
SV_IsFrontFace |
gl_FrontFacing |
|
SV_OutputControlPointID |
gl_InvocationID |
|
N / A |
gl_PatchVerticesIn |
|
SV_Position |
在顶点着色器中gl_Position 在片元着色器中gl_FragCoord |
|
SV_PrimitiveID |
gl_PrimitiveID |
|
SV_RenderTargetArrayIndex |
gl_Layer |
|
SV_SampleIndex |
gl_SampleID |
|
通过EvaluateAttributeAtSample可以达到等价 |
gl_SamplePosition |
|
SV_StencilRef |
当存在ARB_cull_distance情况下gl_FragStencilRef |
|
SV_Target |
layout(location=N) out your_var_name |
|
SV_TessFactor |
gl_TessLevelOuter |
|
SV_VertexID |
gl_VertexID & gl_VertexIndex (后面的Vulkan会有不同的语义) |
|
SV_ViewportArrayIndex |
gl_ViewportIndex |
此表来源于OpenGL维基百科，HLSL语义文档以及GL_KHR_vulkan_glsl扩展规范。
原子操作
原子操作的对应关系非常简单。将Interlocked换成atomic。因此InterlockedAdd则替换成atomicAdd，以此类推。唯一的区别就是InterlockedCompareExchange要换成atomicCompSwap。
共享/本地内存
HLSL中的groupshared 内存就是GLSL中的shared 内存。仅此而已。
内存屏障
|
HLSL |
GLSL |
|
GroupMemoryBarrierWithGroupSync |
groupMemoryBarrier 和 barrier |
|
GroupMemoryBarrier |
groupMemoryBarrier |
|
DeviceMemoryBarrierWithGroupSync |
memoryBarrier, memoryBarrierImage, memoryBarrierImage和barrier |
|
AllMemoryBarrierWithGroupSync |
上面所有的内存栅栏 和 barrier |
|
AllMemoryBarrier |
上面所有的内存栅栏 |
|
N/A |
memoryBarrierShared |
纹理访问
在没有Vulkan之前，贴图是整体绑定的，不可能部分访问。幸运的是， Vulkan使用和HLSL类似的语义，使得这部分可以有所不同。这个主要区别在于，HLSL中访问方法是“纹理对象”的一部分，而在GLSL，他们使用的是自由函数。在HLSL中，您要用一个Sampler采样器去采样一张Texture纹理贴图如下：
|
Texture.Sample (Sampler, coordinate) |
在GLSL中，你需要指定纹理的类型和采样器的类型，除此之外，基本是一样的：
|
texture (sampler2D(Texture, Sampler), coordinate) |
|
HLSL |
GLSL |
|
CalculateLevelOfDetail & CalculateLevelOfDetailUnclamped |
textureQueryLod |
|
Load |
texelFetch 和 texelFetchOffset |
|
GetDimensions |
textureSize, textureQueryLevels 和textureSamples |
|
Gather |
textureGather, textureGatherOffset, textureGatherOffsets |
|
Sample, SampleBias |
texture, textureOffset |
|
SampleCmp |
samplerShadow |
|
SampleGrad |
textureGrad, textureGradOffset |
|
SampleLevel |
textureLod, textureLodOffset |
|
N/A |
textureProj |
基本数学函数
GLSL和HLSL对默认矩阵阐释有所不同。GLSL使用列优先右乘矩阵（也就是，你用的是 M * v），HLSL使用行优先左乘矩阵（v * M）然而你通常可以忽略这些-你可以重载这个命令，使之可以在左右两边都能进行乘法 –这将会改变矩阵m中m[0]的含义。在HLSL中，将返回第一行，而在GLSL中，则会返回第一列。，当你用“本来的”的命令初始化成员的时候，这同样也适用于构造函数。
各种函数
|
HLSL |
GLSL |
|
atan2(y,x) |
atan 使用参数交换 |
|
ddx |
dFdx |
|
ddx_coarse |
dFdxCoarse |
|
ddx_fine |
dFdxFine |
|
ddy |
dFdy |
|
ddy_coarse |
dFdyCoarse |
|
ddy_fine |
dFdyFine |
|
EvaluateAttributeAtCentroid |
interpolateAtCentroid |
|
EvaluateAttributeAtSample |
interpolateAtSample |
|
EvaluateAttributeSnapped |
interpolateAtOffset |
|
frac |
fract |
|
lerp |
mix |
|
mad |
fma |
|
saturate |
clamp(x, 0.0, 1.0) |
如果我还有什么疏漏的？请在下面评论，我会更新这篇文章！
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