Shader CG编程基础数据类型

前言

紧接之前的 Shader结构，这里将讲述CG编程的基础数据类型。

首先要说的是，在 Shader框架结构 中提到的数据类型的定义，是 Properties{}结构中的数据类型，将会展示在 Inspector 中。
而这里的数据类是 CG 编程中用到的数据类型，由于 Properties{} 中的属性不能直接用于编程，这里的数据类型是十分重要的。

注意：CG中要使用Properties{} 中的变量，则 CG 中的变量类型（CG中的变量类型与 Properties 中是不同的，但也有一定的对应关系）要对应，同时 CG 变量名与 Properties 变量名相同 。

基本类型

类型	描述
float	32位浮点数。 可以充当四维向量 float4 ，三维向量 float3 ， 二维 float2 ， 一维 float 。
half	16位浮点数。范围在 -6w~6w 之间
fixed	12位定点数，范围在 -2~2 之间，用于表示 Color 十分合适
int	32 位整形数据，有些profile 会将int 类型作为float 类型使用。
bool	布尔数据，布尔数据类型被所有的profiles 支持。
sample	纹理对象的句柄（the handle to a texture object），分为6 类：sampler, sampler1D, sampler2D, sampler3D, samplerCUBE,和samplerRECT。DirectX profiles 不支持samplerRECT 类型，除此之外这些类型被所有的pixelprofiles 和 NV40 vertex program profile 所支持（CgUsersManual 30 页）
string	字符类型，该类型不被当前存在的profile 所支持，实际上也没有必要在CG 程序中用到字符类型，但是你可以通过CG runtime API 声明该类型变量，并赋值。因此，该类型变量可以保存 CG 文件的信息。

CG提供了向量类型，如float4，float3，float2。 最大维度不超过4。

CG也提供了矩阵数据类型，但最大维数不超过 4X4 阶。如：float2x2 matrix4 = {0.1,0.2,0.3,0.4} 。

数组类型

CG 中也允许定义数组，CGPROGRAM 块中的语法和 C语言十分相似，因此定义数组的方式也相同。
数组的定义必须规定长度，这与 C语言 的语法相同。
示例：

float2 array[10];
或
float2 array[] = {{0.1,0.2},{0.3,0.4}};

结构体类型

C语言中我们经常会使用到结构体，而 CG 也支持结构体，用法与 C语言几乎相同。使用结构体可以达到多值参数，以及多值返回。
但是 CG 结构体中的成员变量必须都有语义。

示例：

struct a2v{
	// 从系统获取顶点坐标
    float4 vertex:POSITION;

    // 法线，方位可使用三维（法线只有方向）
    // 从系统获取法线方向
    float3 normal:NORMAL; 

    //纹理坐标（坐标取值0-1）
    // 获取第1套纹理的坐标
    float4 texcoord: TEXCOORD0;

};

类型转换

C语言中常常会有类型转换的情况，高精度类型可转低精度类型。CG 中也可以。
例如：

float a = 0.1;
half b = 0.3;
// 类型转换
float c = a + b;  //等价于 float c = a + (float)b ;

CG 中可以对常量加上后缀来表示其数据类型。
如：

float a = 0.1f;
half b = 0.2h;
fixed c = 0.3x;

常量后缀：（要注意精度和取值范围）

• f 表示 float 类型
• h 表示 half 类型
• x 表示 fixed 类型