Le versioni dei linguaggi disponibili nei linguaggi shaders per DirectX9 vanno dalle 1 alle 3. Le versioni 2_x sono qualcosa di per sé anomalo ed intermedio. Con buona probabilità le schede passeranno direttamente dalla versione 2.0 alla versione 3.0 e le versioni 2_x verranno scavalcate, un po’ come è stato per i pixel shader 1.4 ai tempi di DirectX8. Questo tutorial sarà un’aggiunta delle istruzioni dei vertex e pixel shader 2.0, cosa che Microsoft sta in effetti facendo: migliorare le versioni non modificando completamente il linguaggio ma aggiungendo nuove istruzioni (quanti di voi hanno rifiutato i pixel shader 1.4 che erano completamente diversi dai 1.3).

Vertex shader 2_X

Registri

Compare un nuovo registro: il predicate register

p0

Il registro è un vero booleano ossia finalmente è possibile utilizzare calcoli booleani. Nei vertex shader 2.0 se ricordate si potevano passare solo costanti booleane che non potevano essere quindi modificate dal codice. Il registro è solo 1 ma ha 4 canali (.x,.y,.z,.w) quindi ci sono ben 4 valori da utilizzare. Utilissimo se dovete ad esempio decidere come far comportare un vertice a seconda delle situazioni. I registri r# è aumentato di numero, da 12 a 32 a seconda della scheda video, così come i registri c#.

Controllo del flusso dinamico

Con l’introduzione del registro p è ora possibile utilizzare dei sistemi di controllo booleani. Alcuni funzionano anche senza.

if_comp src1,src2

Questo if permette di effettuare un confronto tra src1 e src2 basato sul suffisso che deve essere sostituito a comp. Se la condizione è vera sarà eseguito il codice al suo interno, altrimenti  quello nel blocco else

I parametri di confronto sono

if_gt vero se il primo è maggiore del secondo

if_lt vero se il primo è minore del secondo

if_ge vero se il primo è maggiore o uguale al secondo

if_le vero se il primo è minore o uguale al secondo

if_eq vero se il primo è uguale al secondo

if_ne vero se il primo è diverso dal secondo al secondo

ad esempio

if_gt r0,r1
//qui il codice se r0 >r1
Else
//qui il codice per r0<=r1
Endif

break

Permette di uscire da un ciclo loop o rep

break_comp src1,src2

Permette di uscire da un ciclo loop o rep se si verifica la condizione. Il sistema è diciamo l’unione tra un if ed un break. I suffissi comp sono gli stessi per if.

setp_comp dst, src0, src1

Serve per assegnare un valore ad un registro predicate. Funziona anch’esso come if ma il risultato finisce nel registro p0. La comparazione è divisa per ogni canale (XYZW). Potete selezionare quali canali usare

Ad esempio

setp_gt p0,r0,r2 //p0 = (r0>r2)

if pred

Un if che usa un registro p. Dovete specificare quale canale usare

Es

if p0.x
else
endif

callnz label, pred

Chiama una subroutine se il registro predicate è true

Es

callnz l1, p0.x

breakp pred

Permette di uscire da un ciclo loop o rep se il registro p0 è true

Es

breakp p0.x

Cicli loop e rep

Ora permettono di eseguire cicli uno nell’altro. La profondità dipende dalla scheda e varia da 1 (nessuno ciclo interno) a 4. Può essere letto il valore tramite enumerazione in vs20caps nel valore staticflowcontroldepth. Lo stesso valore è considerato anche per le subroutine quindi potete chiamare una subroutine in un’altra.

A parte quelle citate non ci sono nuove istruzioni ed il funzionamento rimane invariato.

Pixel shader 2_x

I pixel shader 2_x hanno molte nuove caratteristiche in più.

Registri

Ci sono nuovi registri nel pixel shader che comunque avete già incontrato nei vertex shader 2.0.

Controllo del flusso

Anche i pixel shader hanno blocchi if e loop

if src1

Blocco if che viene eseguito se il source1 è true. Legge solo i registri b

Es

if b0

else

endif

if_comp src1,src2

Questo if permette di effettuare un confronto tra src1 e src2 basato sul suffisso che deve essere sostituito a comp. Se la condizione è vera sarà eseguito il codice al suo interno, altrimenti  quello nel blocco else

I parametri di confronto sono

if_gt vero se il primo è maggiore del secondo

if_lt vero se il primo è minore del secondo

if_ge vero se il primo è maggiore o uguale al secondo

if_le vero se il primo è minore o uguale al secondo

if_eq vero se il primo è uguale al secondo

if_ne vero se il primo è diverso dal secondo al secondo

ad esempio

if_gt r0,r1

//qui il codice se r0 >r1

Else

//qui il codice per r0<=r1

Endif

break

Permette di uscire da un ciclo loop o rep

break_comp src1,src2

Permette di uscire da un ciclo loop o rep se si verifica la condizione. Il sistema è diciamo l’unione tra un if ed un break. I suffissi comp sono gli stessi per if.

setp_comp dst, src0, src1

Serve per assegnare un valore ad un registro predicate. Funziona anch’esso come if ma il risultato finisce nel registro p0. La comparazione è divisa per ogni canale (XYZW). Potete selezionare quali canali usare

Ad esempio

setp_gt p0,r0,r2 //p0 = (r0>r2)

if pred

Un if che usa un registro p. Dovete specificare quale canale usare

Es

if p0.x

else

endif

callnz label, pred

Chiama una subroutine se il registro predicate è true

Es

callnz l1, p0.x

breakp pred

Permette di uscire da un ciclo loop o rep se il registro p0 è true

Es

breakp p0.x

Ciclo loop

I cicli loop sono l’equivalente dei for nei linguaggi di alto livello. Utilizzano come valore di riferimento i registri costanti interi i#.

loop aL, i0

//esegue il ciclo da 0 al valore i0

endloop

Il registro aL può essere usato per accedere a devi valori in forma matriciale. Es

c0[aL] significa leggere il registro c3 se aL è uguale a 3 ossia si sta al terzo passaggio del ciclo.

rep i0

//esegue il ciclo i0 volte

endrep

Come il ciclo loop ma senza il contatore aL e quindi più leggero.

Subroutine

Si possono scrivere ora anche subroutine. Le subroutine vanno scritte dopo il codice principale che deve ora essere chiuso dall’istruzione ret. Una subroutine si trova compresa fra l’istruzione label l# e l’istruzione ret. Ad esempio

ps_2_x

//istruzioni

ret

//subrotine

label l0

ret

Il valore l# è una label (in 2_x da 1 a 2047) che definiscono una particolare subroutine. I registri sono in comune tra tutte le sub e la main. Le sub sono molto utili per dividere il codice e chiamarlo solo quando serve. Per chiamare una sub si utilizzano queste istruzioni

call l#

callnz l#,b#

callnz l#,p0

La prima chiama direttamente la sub, la seconda se il registro booleano passato è true mentre la terza se il registro predicate è true (usate al solito p0.x o .y o .z o .w). Al termine della subroutine si ritorna all’istruzione successiva a call.

Istruzioni

Ci sono nuove istruzioni che si aggiungono alle precedenti.

Defb

Dichiara una costante booleana all’interno del codice

Es

Defb b0,true

Defi

Dichiara una costante intera all’interno del codice

es

defi i0,1,0,-2,3

dsx dest,src1

dsy dest,src1

Queste istruzioni sono chiamate di gradiente. In pratica passando come source il colore della texture questa (a seconda della scheda) restituirà la differenza di colore tra i vicini. Questo risulta utile perché può essere usato il risultato per eseguire l’antialiasing a livello di texture. Questo perché il colore restituito sarà proprio il difetto della seghettatura permettendo quindi di correggerla. Il primo restituisce il gradiente sulla X, il secondo sulla Y. L’algoritmo usato dipende dall’hardware quindi il risultato varia da scheda a scheda.

texldd, dest, src0, src1, src2, src3

src0:coordinate texture
src1: sampler
src2: gradiente X
src3: gradiente Y