AGSL 旨在与 GLSL ES 1.0 基本兼容。如需了解详情，请参阅 OpenGL ES 着色语言文档中的等效函数。本文档会尽可能指出 AGSL 与 GLSL 之间的差异。
类型
AGSL 支持 GLSL ES 1.0 类型，以及表示矢量和矩阵类型的其他方式。AGSL 支持其他 short 和 half 类型来表示中等精度。
基本类型
| 类型 | 说明 |
|---|---|
void
|
没有函数返回值或参数列表为空。与 GLSL 不同，没有 void 返回值类型的函数必须返回一个值。 |
bool, bvec2, bvec3, bvec4 (bool2, bool3, bool4)。 |
布尔标量/矢量 |
int, ivec2, ivec3, ivec4 (int2, int3, int4) |
highp 有符号整数/矢量
|
float, vec2, vec3, vec4 (float2, float3, float4)
|
highp（单精度）浮点标量/矢量 |
short, short2, short3, short4
|
等同于 mediump int 有符号整数/矢量 |
half, half2, half3, half4 |
等同于 mediump float 标量/矢量 |
mat2, mat3, mat4 (float2x2, float3x3, float4x4) |
2x2、3x3、4x4 float 矩阵
|
half2x2, half3x3, half4x4 |
等同于 mediump float 矩阵类型 |
精度和范围最小值
这些是根据 OpenGL ES 2.0 规范与每个修饰符关联的保证最小精度和范围。由于大多数设备都支持 ES 3.0，因此它们的 highp 精度/范围和 int mediump 范围更有保证。精度修饰符可应用于标量、向量和矩阵变量和参数。我们只能保证下列最小值；lowp 实际上不一定比 mediump 的精度低，mediump 也不一定比 highp 的精度低。AGSL 目前会在最终输出中将 lowp 转换为 mediump。
| 修饰符 | 'float' 范围 | “float”幅度范围 | 'float' 精度 | 'int' 范围 |
|---|---|---|---|---|
| highp | \(\left\{-2^{62},2^{62}\right\}\) | \(\left\{2^{-62},2^{62}\right\}\) | 相对： \(2^{-16}\) | \(\left\{-2^{16},2^{16}\right\}\) |
| mediump | \(\left\{-2^{14},2^{14}\right\}\) | \(\left\{2^{-14},2^{14}\right\}\) | 相对： \(2^{-10}\) | \(\left\{-2^{10},2^{10}\right\}\) |
| lowp | \(\left\{-2,2\right\}\) | \(\left\{2^{-8},2\right\}\) | 绝对值： \(2^{-8}\) | \(\left\{-2^{8},2^{8}\right\}\) |
除了数组数字下标语法之外，例如 var[num], names of vector
components for vectors of length 2 - 4 are denoted by a single letter. Components
can be swizzled and replicated. ex:vect.yx,vect.yy`
vect.xyzw - 在访问表示点/法向量的矢量时使用
vect.rgba - 在访问表示颜色的矢量时使用
vect.LTRB - 当矢量表示矩形时使用（不适用于 GLSL）
在 AGSL 中，0 和 1 可用于在相应通道中生成常量 0 或 1。例如：vect.rgb1 == vec4(vect.rgb,1)
结构体和数组
结构体使用与 GLSL 相同的语法进行声明，但 AGSL 仅支持全局范围的结构体。
struct type-name {
members
} struct-name; // optional variable declaration.
仅支持使用 C 风格或 GLSL 风格语法指定显式数组大小的一维数组：
<base type>[<array size>] 变量名称 - 例如：half[10] x;
<基准类型> 变量名称 [<数组大小>] - 例如：half x[10];
无法从函数返回、复制、赋值或比较数组。数组限制会传播到包含数组的结构。数组只能使用常量或循环变量编制索引。
资格赛
| 类型 | 说明 |
|---|---|
const
|
编译时常量或只读函数参数。 |
uniform
|
值在处理的每个基元中都不会发生变化。系统使用 RuntimeShader 方法针对 setColorUniform、setFloatUniform、setIntUniform、setInputBuffer 和 setInputShader 从 Android 传递 uniform。 |
in
|
对于传入的函数参数。这是默认值。 |
out
|
对于传出的函数参数。必须使用与函数定义相同的精度。 |
inout
|
对于同时传入和传出函数的参数。必须使用与函数定义相同的精度。 |
变量声明
声明必须位于显式大括号作用域中。以下示例中 y 的声明不允许：
if (condition)
int y = 0;
矩阵/结构/数组基础知识
矩阵构造函数示例
使用单个值构建矩阵时，对对角线上的所有值赋予该值，而对其余值赋予零。因此，float2x2(1.0) 会创建一个 2x2 的单位矩阵。
使用多个值构建矩阵时，系统会先填充列（按列顺序）。
请注意，与 GLSL 不同，此语言不支持用于减少传入矢量组件数的构造函数，但您可以使用串联来实现相同的效果。如需在 AGSL 中根据 vec4 构造行为与 GLSL 相同的 vec3，请指定 vec3 nv = quadVec.xyz。
结构体构造函数示例
struct light { float intensity; float3 pos; };
// literal integer constants auto-converted to floating point
light lightVar = light(3, float3(1, 2, 3.0));
矩阵组件
使用数组下标语法访问矩阵的组件。
float4x4 m; // represents a matrix
m[1] = float4(2.0); // sets second column to all 2.0
m[0][0] = 1.0; // sets upper left element to 1.0
m[2][3] = 2.0; // sets 4th element of 3rd column to 2.0
结构字段
使用英文句号 . 运算符选择结构体字段。运营商包括：
| 运营商 | 说明 |
|---|---|
. |
字段选择器 |
==, != |
平等 |
= |
作业 |
数组元素
使用数组下标运算符 [ ] 访问数组元素。例如：
diffuseColor += lightIntensity[3] * NdotL;
运算符
按优先顺序编号。关系运算符和等式运算符（>、<、<=、>=、==、!=）的求值结果为布尔值。如需按组件比较矢量，请使用 lessThan()、equal() 等函数。
| 运营商 | 说明 | 关联性 | |
|---|---|---|---|
| 1 | () |
括号分组 | 不适用 |
| 2 | [] () . ++ --
|
数组下标函数调用和构造函数结构字段或方法选择器、swizzle 后缀递增和递减 | 从左到右 |
| 3 | ++ -- + - !
|
前缀递增和递减运算符 - 一元运算符 | 从右到左 |
| 4 | * / |
乘法和除法 | 从左至右 |
| 5 | + - |
加减 | 从左至右 |
| 7 | < > <= >= |
关系型 | 从左至右 |
| 8 | == != |
等式/不等式 | 从左至右 |
| 12 | && |
逻辑与 | 从左至右 |
| 13 | ^^ |
逻辑 XOR | 从左至右 |
| 14 | || |
逻辑或 | 从左至右 |
| 15 | ?\:
|
选择（一个完整的运算数） | 从左到右 |
| 16 | = += -= *= /=
|
赋值 算术赋值 算术赋值 | 从左到右 |
| 17 | , |
序列 | 从左至右 |
矩阵和矢量运算
应用于标量值时，算术运算符会产生标量值。对于除取模运算符以外的运算符，如果一个操作数是标量，另一个操作数是矢量或矩阵，则运算会按分量执行，并产生相同的矢量或矩阵类型。如果这两个操作都是大小相同的矢量，则按组件执行运算（并返回相同的矢量类型）。
| 操作 | 说明 |
|---|---|
m = f * m |
按元素对矩阵与标量值进行相乘 |
v = f * v |
按分量对向量进行标量值乘法 |
v = v * v |
按分量对矢量值进行矢量乘法 |
m = m + m |
矩阵逐分加法 |
m = m - m |
矩阵分量级减法 |
m = m * m |
线性代数乘法 |
如果一个运算数是与矩阵的行或列大小匹配的矢量，则可以使用乘法运算符进行代数行和列乘法。
| 操作 | 说明 |
|---|---|
m = v * m |
行矢量 * 矩阵线性代数乘法 |
m = m * v |
矩阵 * 列向量线性代数乘法 |
使用内置函数计算矢量点积、叉积和分量乘法：
| 功能 | 说明 |
|---|---|
f = dot(v, v) |
矢量点积 |
v = cross(v, v) |
矢量叉积 |
m = matrixCompMult(m, m) |
按分量相乘 |
程序控制
| 函数调用 | 按值返回调用 |
|---|---|
| 迭代 | for (<init>;<test>;<next>) { break, continue } |
| 选择 | if ( ) { } if ( ) { } else { } switch () { break, case }
- 默认情况下，最后一个是正例 |
| 跳跃 | break, continue, return （不允许舍弃） |
| 条目 | half4 main(float2 fragCoord) |
For 循环限制
与 GLSL ES 1.0 类似，“for”循环非常有限；编译器必须能够展开循环。这意味着，初始化程序、测试条件和 next 语句必须使用常量，以便在编译时计算所有内容。next 语句进一步限制为使用 ++, --, +=, or -=。
内建函数
GT（通用类型）为 float、float2、float3、float4 或 half、half2、half3、half4。
其中的大多数函数都是按组件运作的（即按组件应用函数）。如果不是，则会注明。
角度和三角函数
将函数参数指定为角度时，假定其单位为弧度。在任何情况下，这些函数都不会导致除数为零的错误。如果比率的分母为 0，则结果将不定义。
| 功能 | 说明 |
|---|---|
GT radians(GT degrees) |
将角度转换为弧度 |
GT degrees(GT radians) |
将弧度转换为角度 |
GT sin(GT angle) |
标准正弦 |
GT cos(GT angle) |
标准余弦 |
GT tan(GT angle) |
标准切线 |
GT asin(GT x)
|
返回正弦为 x 且在 $ \left[-{\pi\over 2},{\pi\over 2}\right] $ 范围内的角度 |
GT acos(GT x)
|
返回余弦值为 $ \left[0,\pi\right] $ 范围内的 x 的角度 |
GT atan(GT y, GT x)
|
返回一个角，其三角函数反正割值为 $ \left[{y\over x}\right] $，且在 $ \left[-\pi,\pi\right] $ 范围内 |
GT atan(GT y_over_x)
|
返回一个角，其三角函数反正切值为 y_over_x，且在 $ \left[-{\pi\over 2},{\pi\over 2}\right] $ 范围内 |
指数函数
| 功能 | 说明 |
|---|---|
GT pow(GT x, GT y) |
返回 $ x^y $ |
GT exp(GT x) |
返回 $ e^x $ |
GT log(GT x) |
返回 $ ln(x) $ |
GT exp2(GT x) |
返回 $ 2^x $ |
GT log2(GT x) |
返回 $ log_2(x) $ |
GT sqrt(GT x) |
返回 $ \sqrt{x} $ |
GT inversesqrt(GT x) |
返回 $ 1\over{\sqrt{x}} $ |
常用函数
| 功能 | 说明 |
|---|---|
GT abs(GT x) |
绝对值 |
GT sign(GT x) |
根据 x 的符号返回 -1.0、0.0 或 1.0 |
GT floor(GT x) |
最接近的整数 <= x |
GT ceil(GT x) |
大于等于 x 的最接近整数 |
GT fract(GT x) |
返回 x 的小数部分 |
GT mod(GT x, GT y) |
返回 x 对 y 取模的值 |
GT mod(GT x, float y) |
返回 x 对 y 取模的值 |
GT min(GT x, GT y) |
返回 x 或 y 的最小值 |
GT min(GT x, float y) |
返回 x 或 y 的最小值 |
GT max(GT x, GT y) |
返回 x 或 y 的最大值 |
GT max(GT x, float y) |
返回 x 或 y 的最大值 |
GT clamp(GT x, GT
minVal, GT maxVal) |
返回将 x 限制在 minVal 和 maxVal 之间的值。 |
GT clamp(GT x, float
minVal, float maxVal) |
返回将 x 限制在 minVal 和 maxVal 之间的值 |
GT saturate(GT x) |
返回将 x 限制在 0.0 到 1.0 之间的值 |
GT mix(GT x, GT y,
GT a) |
返回 x 和 y 的线性混合 |
GT mix(GT x, GT y,
float a) |
返回 x 和 y 的线性混合 |
GT step(GT edge, GT x) |
如果 x < edge，则返回 0.0，否则返回 1.0 |
GT step(float edge,
GT x) |
如果 x < edge，则返回 0.0，否则返回 1.0 |
GT smoothstep(GT edge0,
GT edge1, GT x) |
当 edge0 < x < edge1 时，在 0 和 1 之间执行 Hermite 插值 |
GT smoothstep(float
edge0, float edge1,
GT x) |
当 edge0 < x < edge1 时，在 0 和 1 之间执行 Hermite 插值 |
几何函数
这些函数对向量执行的操作是作为向量进行的，而不是按组件进行的。GT 是大小为 2-4 的浮点/半精度矢量。
| 功能 | 说明 |
|---|---|
float/half length
(GT x) |
返回矢量的长度 |
float/half distance(GT
p0, GT p1) |
返回点之间的距离 |
float/half dot(GT x,
GT y) |
返回点积 |
float3/half3
cross(float3/half3 x,
float3/half3 y) |
跨产品退货 |
GT normalize(GT x) |
将矢量标准化为长度为 1 |
GT faceforward(GT N,
GT I, GT Nref) |
如果 dot(Nref, I) < 0，则返回 N，否则返回 -N。 |
GT reflect(GT I, GT N) |
反射方向 I - 2 * dot(N,I) * N。 |
GT refract(GT I, GT N,
float/half eta) |
返回折射矢量 |
矩阵函数
类型 mat 是任何方阵类型。
| 功能 | 说明 |
|---|---|
mat matrixCompMult(mat
x, mat y) |
按元素将 x 乘以 y |
mat inverse(mat m) |
返回 m 的倒数 |
矢量关系函数
逐个比较 x 和 y 分量。特定调用的输入和返回矢量的大小必须一致。T 是整数和浮点向量类型的并集。BV 是一个与输入向量大小匹配的布尔值向量。
| 功能 | 说明 |
|---|---|
BV lessThan(T x, T y) |
x < y |
BV lessThanEqual(T x,
T y) |
x <= y |
BV greaterThan(T x,
T y) |
x > y |
BV greaterThanEqual(T
x, T y) |
x >= y |
BV equal(T x, T y) |
x == y |
BV equal(BV x, BV y) |
x == y |
BV notEqual(T x, T y) |
x != y |
BV notEqual(BV x,
BV y) |
x != y |
bool any(BV x) |
如果 x 的任何组件为 true，则为 true |
bool all(BV x) |
如果 x 的所有分量均为 true，则为 true。 |
BV not(BV x) |
x 的逻辑补全 |
颜色函数
| 功能 | 说明 |
|---|---|
vec4 unpremul(vec4
color) |
将颜色值转换为未预乘的 Alpha |
half3 toLinearSrgb(half3
color) |
颜色空间转换为线性 SRGB |
half3 fromLinearSrgb(half3
color) |
颜色空间转换 |
着色器采样（评估）
不支持采样器类型，但您可以评估其他着色器。如果您需要对纹理进行采样，可以创建 BitmapShader 对象，并将其添加为均匀值。您可以对任何着色器执行此操作，这意味着您可以直接评估任何 Android 着色器，而无需先将其转换为 Bitmap，包括其他 RuntimeShader 对象。这提供了极大的灵活性，但复杂着色器的评估成本可能很高，尤其是在循环中。
uniform shader image;
image.eval(coord).a // The alpha channel from the evaluated image shader
原始缓冲区采样
虽然大多数图片包含应进行颜色管理的颜色，但有些图片包含的并非实际颜色的数据，包括存储法线、材质属性（例如粗糙度）、高度图或恰好存储在图片中的任何其他纯数学数据的图片。在 AGSL 中使用此类图片时，您可以使用 RuntimeShader#setInputBuffer 将 BitmapShader 用作通用原始缓冲区。这样可以避免色彩空间转换和滤除。