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Asm Shader Reference — Shader Model 1 part

技术 2022年11月20日
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ps部分

ps_1_1,ps_1_2,ps_1_3,ps_1_4

总览

               
  Instruction Set            
               
  版本   指令槽 1_1 1_2 1_3 1_4
  ps 版本号 0 x x x x
  常数指令     1_1 1_2 1_3 1_4
  def – ps 定义常数 0 x x x x
  相位指令     1_1 1_2 1_3 1_4
  phase – ps 在相位1与相位2之间转换 0       x
  算法指令     1_1 1_2 1_3 1_4
  add – ps 两个向量相加 1 x x x x
  bem – ps 使用一个假的 bump environment-map 变换 2       x
  cmp – ps 以0为比较赋值 1¹   x x x
  cnd – ps 以0.5为比较赋值 1 x x x x
  dp3 – ps 三个分量点积 1 x x x x
  dp4 – ps 四个分量点积 1¹   x x x
  lrp – ps 线性插值 1 x x x x
  mad – ps 每个分量乘完了加 1 x x x x
  mov – ps 赋值 1 x x x x
  mul – ps 乘法 1 x x x x
  nop – ps 无运算 0 x x x x
  sub – ps 减法 1 x x x x
  图片指令     1_1 1_2 1_3 1_4
  tex – ps 对图片采样 1 x x x  
  texbem – ps 使用一个假的 bump environment-map 变换 1 x x x  
  texbeml – ps 使用一个经过亮度校正的假的 bump environment-map 变换 1+1² x x x  
  texcoord – ps 返回图片坐标为颜色 1 x x x  
  texcrd – ps 复制图片坐标为颜色 1       x
  texdepth – ps 计算深度值 1       x
  texdp3 – ps 贴图数据与贴图坐标之间的三个分量的点积 1   x x  
  texdp3tex – ps 三个分量点积并且查找1D图片 1   x x  
  texkill – ps 基于一个比较来取消像素的渲染 1 x x x x
  texld – ps_1_4 对图片采样 1       x
  texm3x2depth – ps 逐像素计算深度值用于深度测试 1     x  
  texm3x2pad – ps First row matrix multiply of a two-row matrix multiply 1 x x x  
  texm3x2tex – ps 最后一行与一个二行矩阵进行矩阵乘法 1 x x x  
  texm3x3 – ps 3×3矩阵相乘 1   x x  
  texm3x3pad – ps 第一行或者第二行与一个三行矩阵进行矩阵乘法，需要与 texm3x3 – ps, texm3x3spec – ps, texm3x3vspec – ps, 或 texm3x3tex – ps结合使用 1 x x x  
  texm3x3spec – ps 最后一行与一个三行矩阵进行矩阵乘法使用计算结果进行图片查找，可以用于镜面反射与环境贴图 1 x x x  
  texm3x3tex – ps 通过3×3 矩阵乘积的结果来查找图片 1 x x x  
  texm3x3vspec – ps 用一个3×3矩阵乘法的计算结果作为法向量，与一个非常量的视线方向向量进行图片查找，可以用于镜面反射与环境贴图 1 x x x  
  texreg2ar – ps 通过r和a通道作为uv来采样图片 1 x x x  
  texreg2gb – ps 通过g和b通道作为uv来采样图片 1 x x x  
  texreg2rgb – ps 通过r、g和b通道来采样图片 1   x x  
               

部分函数细节

bem

语法

bem dst.rg, src0, src1

算法

(Given n == dest register #)

dest.r = src0.r + D3DTSS_BUMPENVMAT00(stage n) * src1.r

+D3DTSS_BUMPENVMAT10(stage n) * src1.g

dest.g = src0.g + D3DTSS_BUMPENVMAT01(stage n) * src1.r

+D3DTSS_BUMPENVMAT11(stage n) * src1.g

cmp

语法

cmp dst, src0, src1, src2

如果src0>=0返回src1否则src2

算法

ps_1_4
def c0, -0.6, 0.6, 0, 0.6
def c1  0,0,0,0
def c2  1,1,1,1
 
mov r1, c1
mov r2, c2
 
cmp r0, c0, r1, r2   // r0 is assigned 1,0,0,0 based on the following:
 
// r0.x = c2.x because c0.x < 0
// r0.y = c1.y because c0.y >= 0
// r0.z = c1.z because c0.z >= 0
// r0.w = c1.w because c0.w >= 0

cnd

语法

cmp dst, src0, src1, src2

如果src0>0.5 返回src1否则src2

算法

在1_1到1_3版本，src0必须为r0.a(单通道)

// Version 1_1 to 1_3
if (r0.a > 0.5)
  dest = src1
else
  dest = src2
在1_4版本就可以每个通道分别比较值
for each component in src0
{
   if (src0.component > 0.5)
     dest.component = src1.component
   else
     dest.component = src2.component
}

示例

 
ps_1_4
def c0, -0.5, 0.5, 0, 0.6
def c1,  0,0,0,0
def c2,  1,1,1,1
 
cnd r1, c0, c1, c2   // r0 contains 1,1,1,0 because
// r1.x = c2.x because c0.x <= 0.5
// r1.y = c2.y because c0.y <= 0.5
// r1.z = c2.z because c0.z <= 0.5
// r1.w = c1.w because c0.w >  0.5

dp3

语法

dp3 dst, src0, src1

计算三个分量的点积

算法

dest.x = dest.y = dest.z = dest.w = 
  (src0.x * src1.x) + (src0.y * src1.y) + (src0.z * src1.z);

dp4

语法

dp4 dst, src0, src1

计算四个分量的点积

算法

dest.x = dest.y = dest.z = dest.w = 
    (src0.x * src1.x) + (src0.y * src1.y) + 
    (src0.z * src1.z) + (src0.w * src1.w);
 

lrp

语法

lrp dst, src0, src1, src2

基于src0对src1与src2做线性插值运算

算法

dest = src0 * src1 + (1-src0) * src2
// which is the same as
dest = src2 + src0 * (src1 - src2)

mad

语法

mad dst, src0, src1, src2

做(src0 * src1) + src2处理

算法

dest.x = src0.x * src1.x + src2.x;
dest.y = src0.y * src1.y + src2.y;
dest.z = src0.z * src1.z + src2.z;
dest.w = src0.w * src1.w + src2.w;

mov

语法

mov dst, src

转移值处理

mul

语法

mul dst, src0, src1

乘法

算法

dest.x = src0.x * src1.x;
dest.y = src0.y * src1.y;
dest.z = src0.z * src1.z;
dest.w = src0.w * src1.w;

nop

语法

nop

执行无运算

sub

语法

sub dst, src0, src1

减法运算

算法

dest = src0 - src1

vs部分

vs1

总览

  Instruction Set            
               
  Name Description Instruction slots Setup Arithmetic New  
  add – vs 两个向量加法运算 1   x x  
  dcl_usage input (sm1, sm2, sm3 – vs asm) 声明输入向量寄存器 (see Registers – vs_1_1) 0 x   x  
  def – vs 定义常量 0 x   x  
  dp3 – vs 三个分量的点积运算 1   x x  
  dp4 – vs 四个分量的点积运算 1   x x  
  dst – vs 计算距离向量 1   x x  
  exp – vs 全精度的2的x次方计算 10   x x  
  exp – vs 半精度的2的x次方计算 1   x x  
  frc – vs 小数部分 3   x x  
  lit – vs 局部光计算 1   x x  
  log – vs 全精度的 log₂(x)计算 10   x x  
  logp – vs 半精度的 log₂(x)计算 1   x x  
  m3x2 – vs 3×2 乘法 2   x x  
  m3x3 – vs 3×3 乘法 3   x x  
  m3x4 – vs 3×4 乘法 4   x x  
  m4x3 – vs 4×3 乘法 3   x x  
  m4x4 – vs 4×4 乘法 4   x x  
  mad – vs 每个分量乘完了加 1   x x  
  max – vs 求最大值 1   x x  
  min – vs 求最小值 1   x x  
  mov – vs 赋值 1   x x  
  mul – vs 乘法 1   x x  
  nop – vs 无运算 1   x x  
  rcp – vs 倒数 1   x x  
  rsq – vs 平方根之后的倒数 1   x x  
  sge – vs 大于或等于比较，返回1或0 1   x x  
  slt – vs 小于比较，返回1或0 1   x x  
  sub – vs 减法 1   x x  
  vs 版本 0 x   x  
               

部分函数细节

dst

语法

dst dest, src0, src1

计算距离向量

src0为(ignored, d*d, d*d,ignored)

src1为(ignored, 1/d,ignored, 1/d)

最终得到的结果为(1, d, d*d, 1/d)

算法

dest.x = 1;

dest.y = src0.y * src1.y;

dest.z = src0.z;

dest.w = src1.w;

exp

语法

exp dst, src

算法

dest.x = dest.y = dest.z = dest.w = (float)pow(2, src.replicateSwizzleComponent);

frc

语法

frc dst, src

算法

 
dest.x = src.x - (float)floor(src.x);
dest.y = src.y - (float)floor(src.y);
dest.z = src.z - (float)floor(src.z);
dest.w = src.w - (float)floor(src.w);

lit

语法

lit dst, src

src的各部分为

src.x = N*L        ; The dot product between normal and direction to light
src.y = N*H        ; The dot product between normal and half vector
src.z = ignored    ; This value is ignored
src.w = exponent   ; The value must be between -128.0 and 128.0

算法

dest.x = 1;
dest.y = 0;
dest.z = 0;
dest.w = 1;
 
float power = src.w;
const float MAXPOWER = 127.9961f;
if (power < -MAXPOWER)
    power = -MAXPOWER;          // Fits into 8.8 fixed point format
else if (power > MAXPOWER)
    power = MAXPOWER;          // Fits into 8.8 fixed point format
 
if (src.x > 0)
{
    dest.y = src.x;//diffuse
    if (src.y > 0)
    {
        // Allowed approximation is EXP(power * LOG(src.y))
        dest.z = (float)(pow(src.y, power));//specular
    }
}

log

语法

log dst, src

算法

float v = abs(src);
if (v != 0)
{
    dest.x = dest.y = dest.z = dest.w = 
        (float)(log(v)/log(2));  
}
else
{
    dest.x = dest.y = dest.z = dest.w = -FLT_MAX;
}

logp

语法

logp dst, src

算法

float f = abs(src);
if (f != 0)
    dest.x = dest.y = dest.z = dest.w = (float)(log(f)/log(2));
else
    dest.x = dest.y = dest.z = dest.w = -FLT_MAX;  

m3x2

语法

m3x2 dst, src0, src1

算法

dest.x = (src0.x * src1.x) + (src0.x * src1.y) + (src0.x * src1.z);
dest.y = (src0.x * src2.x) + (src0.y * src2.y) + (src0.z * src2.z);

m3x3

语法

m3x3 dst,src0, src1

算法

dest.x = (src0.x * src1.x) + (src0.y * src1.y) + (src0.z * src1.z);
dest.y = (src0.x * src2.x) + (src0.y * src2.y) + (src0.z * src2.z);
dest.z = (src0.x * src3.x) + (src0.y * src3.y) + (src0.z * src3.z);

m3x4

语法

m3x4 dst, src0, src1

算法

dest.x = (src0.x * src1.x) + (src0.y * src1.y) + (src0.z * src1.z);
dest.y = (src0.x * src2.x) + (src0.y * src2.y) + (src0.z * src2.z);
dest.z = (src0.x * src3.x) + (src0.y * src3.y) + (src0.z * src3.z);
dest.w = (src0.x * src4.x) + (src0.y * src4.y) + (src0.z * src4.z);

m4x3

语法

m4x3dst, src0, src1

算法

 
dest.x = (src0.x * src1.x) + (src0.y * src1.y) + (src0.z * src1.z) + (src0.w * src1.w);
dest.y = (src0.x * src2.x) + (src0.y * src2.y) + (src0.z * src2.z) + (src0.w * src2.w);
dest.z = (src0.x * src3.x) + (src0.y * src3.y) + (src0.z * src3.z) + (src0.w * src3.w);

m4x4

语法

m4x4 dst, src0, src1

算法

dest.x = (src0.x * src1.x) + (src0.y * src1.y) + (src0.z * src1.z) + 
               (src0.w * src1.w);
dest.y = (src0.x * src2.x) + (src0.y * src2.y) + (src0.z * src2.z) + 
               (src0.w * src2.w);
dest.z = (src0.x * src3.x) + (src0.y * src3.y) + (src0.z * src3.z) + 
               (src0.w * src3.w);
dest.w = (src0.x * src4.x) + (src0.y * src4.y) + (src0.z * src4.z) + 
               (src0.w * src4.w);

max

语法

max dst, src0, src1

算法

dest.x=(src0.x >= src1.x) ? src0.x : src1.x;
dest.y=(src0.y >= src1.y) ? src0.y : src1.y;
dest.z=(src0.z >= src1.z) ? src0.z : src1.z;
dest.w=(src0.w >= src1.w) ? src0.w : src1.w;

min

语法

min dst, src0, src1

算法

dest.x=(src0.x < src1.x) ? src0.x : src1.x;
dest.y=(src0.y < src1.y) ? src0.y : src1.y;
dest.z=(src0.z < src1.z) ? src0.z : src1.z;
dest.w=(src0.w < src1.w) ? src0.w : src1.w;

rcp

语法

rcp dst, src

算法

float f = src0;
if(f == 0.0f)
{
    f = FLT_MAX;
}
else 
{
    if(f != 1.0)
    {
        f = 1/f;
    }
}
 
dest = f;

rsq

语法

rsq dst, src

算法

float f = abs(src0);
if (f == 0)
    f = FLT_MAX
else
{
    if (f != 1.0)
        f = 1.0/(float)sqrt(f);
}
 
dest.z = dest.y = dest.z = dest.w = f;

sge

语法

sge dst, src0, src1

src0大于等于 src1返回1否则为0

算法

dest.x = (src0.x >= src1.x) ? 1.0f : 0.0f;
dest.y = (src0.y >= src1.y) ? 1.0f : 0.0f;
dest.z = (src0.z >= src1.z) ? 1.0f : 0.0f;
dest.w = (src0.w >= src1.w) ? 1.0f : 0.0f;

slt

语法

slt dst, src0, src1

src0小于 src1返回1否则为0

算法

dest.x = (src0.x < src1.x) ? 1.0f : 0.0f;
dest.y = (src0.y < src1.y) ? 1.0f : 0.0f;
dest.z = (src0.z < src1.z) ? 1.0f : 0.0f;
dest.w = (src0.w < src1.w) ? 1.0f : 0.0f;

库： https://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb219840(v=vs.85).aspx

–wolf96 2017/1/1

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