Semantik

Eine Semantik ist eine Zeichenfolge, die an eine Shadereingabe oder -ausgabe angefügt ist, die Informationen über die beabsichtigte Verwendung eines Parameters vermittelt. Semantik ist für alle Variablen erforderlich, die zwischen Shaderphasen übergeben werden. Die Syntax zum Hinzufügen einer Semantik zu einer Shadervariablen wird hier gezeigt (Variable Syntax (DirectX HLSL).)

Im Allgemeinen sind zwischen Pipelinephasen übergebene Daten vollständig generisch und werden vom System nicht eindeutig interpretiert; Beliebige Semantik, die keine besondere Bedeutung hat, ist zulässig. Parameter (in Direct3D 10 und höher), die diese speziellen Semantik enthalten, werden als Systemwertsemantik bezeichnet.

In Direct3D 9 und Direct3D 10 und höher unterstützte Semantik

Die folgenden Semantiktypen werden sowohl in Direct3D 9 als auch in Direct3D 10 und höher unterstützt.

• Vertexshadersemantik
• Pixelshadersemantik

Vertexshadersemantik

Diese Semantik hat Bedeutung, wenn sie einem Vertex-Shaderparameter zugeordnet ist. Diese Semantik wird sowohl in Direct3D 9 als auch in Direct3D 10 und höher unterstützt.

n ist eine optionale ganze Zahl zwischen 0 und der Anzahl der unterstützten Ressourcen. Beispiel: POSITION0, TEXCOORD1 usw.

Pixelshadersemantik

Diese Semantik hat Bedeutung, wenn sie an einen Pixel-Shader-Eingabeparameter angefügt wird. Diese Semantik wird sowohl in Direct3D 9 als auch in Direct3D 10 und höher unterstützt.

n ist eine optionale ganze Zahl zwischen 0 und der Anzahl der unterstützten Ressourcen. Beispiel: PSIZE0, COLOR1 usw.

Die COLOR-Semantik ist nur im Shaderkompatibilitätsmodus gültig (wenn der Shader mit D3D10_SHADER_ENABLE_BACKWARDS_COMPATIBILITY erstellt wird).

Semantik wird nur für Direct3D 10 und neuer unterstützt.

Die folgenden Semantiktypen wurden für Direct3D 10 neu eingeführt und sind für Direct3D 9 nicht verfügbar.

• Systemwertsemantik

Systemwertsemantik

Systemwertsemantik ist neu bei Direct3D 10. Alle Systemwerte beginnen mit einem SV_ Präfix, ein gängiges Beispiel ist SV_POSITION, das von der Rasterungsstufe interpretiert wird. Die Systemwerte sind in anderen Teilen der Pipeline gültig. Beispielsweise kann SV_Position als Eingabe für einen Vertex-Shader sowie als Ausgabe angegeben werden. Pixelshader können nur mit der SV_Depth und SV_Target Systemwertsemantik in Parameter schreiben.

Andere Systemwerte (SV_VertexID, SV_InstanceID, SV_IsFrontFace) können nur in den ersten aktiven Shader in der Pipeline eingegeben werden, der den jeweiligen Wert interpretieren kann; danach muss die Shaderfunktion die Werte an nachfolgende Phasen übergeben.

SV_PrimitiveID ist eine Ausnahme von dieser Regel, dass nur der erste aktive Shader in der Pipeline eingegeben wird, der den jeweiligen Wert interpretieren kann; die Hardware kann denselben ID-Wert als Eingabe für das Hull-Shader-Vorschaufenster, das Domain-Shader-Vorschaufenster und danach für das zuerst aktivierte Vorschaufenster bereitstellen: Geometrie-Shader-Vorschaufenster oder Pixel-Shader-Vorschaufenster.

Wenn die Mosaizierung aktiviert ist, sind das Hull-Shader-Vorschaufenster und das Domäne-Standard-Vorschaufenster vorhanden. Für einen bestimmten Patch gilt die gleiche PrimitiveID für den Hull-Shaderaufruf des Patches und alle mosaizierte Domäne-Standard Shaderaufrufe. Die gleiche PrimitiveID verteilt sich auch auf das nächste aktive Vorschaufenster; Geometrie-Shader-Vorschaufenster oder Pixel-Shader-Vorschaufenster, wenn diese aktiviert sind.

Wenn der Geometrie-Shader SV_PrimitiveID eingibt und da er null oder mehrere Grundtypen pro Aufruf ausgeben kann, muss der Shader eine eigene Auswahl des SV_PrimitiveID Werts für jeden Ausgabegrundtyp programmieren, wenn ein nachfolgender Pixelshader SV_PrimtiveID eingibt.

Ein weiteres Beispiel ist, dass SV_PrimitiveID nicht von dem Vertex-Shader-Vorschaufenster interpretiert werden können, da ein Vertex Mitglied mehrerer Grundtypen sein kann.

Diese Semantik wurden Direct3D 10 hinzugefügt; sie sind in Direct3D 9 nicht verfügbar.

Systemwertsemantik für die Rasterungsvorschaufenster

Einschränkungen beim Schreiben von SV_Depth:

• Wenn Multisampling (MultisampleEnable ist WAHR in D3D10_RASTERIZER_DESC) und das Schreiben eines Tiefenwerts (mit einem Pixelshader) verwendet wird, wird der geschriebene einzelne Wert auch im Tiefentest verwendet. Daher geht die Möglichkeit zum Rendern von Grundtypen in höherer Auflösung verloren, wenn Multisampling.
• Bei der Verwendung der dynamischen Flusssteuerung ist es unmöglich, zur Kompilierungszeit zu bestimmen, ob ein Shader, der SV_Depth in einigen Pfaden schreibt, garantiert SV_Depth in jeder Ausführung schreiben kann. Wenn Sie SV_Depth nicht schreiben, wenn es deklariert ist, führt dies zu einem undefinierten Verhalten (das auch das Verwerfen des Pixels beinhalten kann).
• Jeder float32-Wert einschließlich +/-INF und NaN kann in SV_Depth geschrieben werden.
• Das Schreiben von SV_Depth ist immer noch gültig, wenn Sie Dual Source Color Blending durchführen.

Migration von Direct3D 9 zu Direct3D 10 und höher

Die folgenden Probleme sollten beim Migrieren von Code von Direct3D 9 zu Direct3D 10 und höher berücksichtigt werden:

Zuordnung zur Direct3D 9-Semantik

Einige der Semantiken von Direct3D 10 und später entsprechen direkt den Semantiken von Direct3D 9.

[!] Hinweis für Direct3D 9-Entwickler: Für Direct3D 9-Ziele müssen Shadersemantik gültigen Direct3D 9-Semantik zugeordnet werden. Aus Gründen der Abwärtskompatibilität behandelt FXC POSITION0 (und dessen Variantennamen) als SV_Position. FXC behandelt COLOR als SV_TARGET. DXC und neuere Compiler betrachten POSITION[n] und COLOR als benutzerdefinierte Semantik.

• Zuordnung zur Direct3D 9-Semantik
• Direct3D 9-VPOS- und Direct3D 10-SV_Position
• Benutzerausschnittebenen in HLSL

Direct3D 9-VPOS- und Direct3D 10-SV_Position

Die D3D10-Semantik SV_Position bietet ähnliche Funktionen wie die Direct3D 9 Shader Model 3 VPOS-Semantik. In Direct3D 9 wird zum Beispiel die folgende Syntax für einen Pixel-Shader verwendet, der Bildschirmkoordinaten verwendet:

float4 psMainD3D9( float4 screenSpace : VPOS ) : COLOR
{
    // code here 
}

VPOS wurde für die Unterstützung von Shader Model 3 hinzugefügt, um Bildschirmkoordinaten anzugeben, da die POSITION-Semantik für Objektkoordinaten gedacht war.

In Direct3D 10 und höher gibt die SV_Position-Semantik (wenn sie im Kontext eines Pixel-Shaders verwendet wird) die Bildschirmkoordinaten an (versetzt um 0,5). Daher würde der Direct3D 9-Shader (ohne Berücksichtigung des 0,5-Offsets) in etwa dem Folgenden entsprechen:

float4 psMainD3D10( float4 screenSpace : SV_Position ) : COLOR
{
    // code here
}

Wenn Sie von Direct3D 9 auf Direct3D 10 und spätere Versionen umsteigen, müssen Sie dies bei der Übersetzung Ihrer Shader berücksichtigen.

Benutzerausschnittebenen in HLSL

Ab Windows 8 können Sie das Clipplanes-Funktionsattribute in einer HLSL-Funktionsdeklaration anstelle von SV_ClipDistance verwenden, um den Shader auf Featureebene 9_x sowie Featureebene 10 und höher zu bearbeiten. Weitere Informationen finden Sie unter Benutzerclipebenen auf Hardware der Featureebene 9.

Zugehörige Themen

• Sprachsyntax
• Variablen (DirectX HLSL)