如何在 glsl 中实现任意大小的向量

Posted 2023-02-18

【中文标题】如何在 glsl 中实现任意大小的向量

【英文标题】：How to implement a vector of any size in glsl

【发布时间】：2021-06-02 02:21:44

【问题描述】：

目前我正在尝试为 glsl 实现一个数学库，这对于稍后我将要创建的着色器程序很有用。我试图从简单开始并创建一个大小为 N 的向量结构，其中大小在整个程序中都不会改变。例如，一个向量可能看起来像kr_vec a = kr_vec(4, float(4)(1.0,2.0,3.0,4.0))，或者它甚至可以只有两个或更多kr_vec b = kr_vec(2, float(2)(1.0,2.0))。我试图为它写一个结构

struct kr_vec 
    const int size;
    float elements[size];
;

但是它不起作用，我希望可能有一个模板结构可以使用，这意味着我不必为我想要使用的每个数据类型数组创建不同的结构。

template <typename in_type, const int in_length>
struct kr_vec 
    in_type elements[in_length];
;

我做了一些阅读，发现内存缓冲区可以实现，但是，当您可以多次调用该函数时，我不知道该怎么做。 如果有人可以帮助我找到可以解决我的问题的有效代码，那就太好了，谢谢！

【问题讨论】：

@Rabbid76 有什么方法可以实现我想要的功能吗？

@Rabbid76 为什么不呢？可以创建任意大小的数组，为什么我不能在结构中这样做？

@Rabbid76 使用我使用的结构，它是恒定的，但它仍然返回错误

【参考方案1】：

GLSL 无法实现您想要做的事情。

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首先，让我们看看您问题中的构造：

struct kr_vec 
   const int size;
   float elements[size];
;

这不可能有几个原因：

在 GLSL 中，您可以创建任意大小的数组。不过见Shading Language 4.60 Specification (html) - 4.1.9 Arrays:

在声明中指定数组大小时，它必须是整数常量表达式 [...]

struct 的元素不能是const。 const 是变量的Storage Qualifiers（或Parameter Qualifier），不能用于结构的元素。当然常量也需要初始化。

你可以用一个常数来指定数组大小，但这显然不是你想要的：

const int size = 4;

struct kr_vec 
    float elements[size];
;

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我希望可能有一个模板结构可以使用 [...]

不，没有。查看最新的OpenGL Shading Language 4.60 Specification (HTML)。 在 GLSL 中没有模板或泛型的概念。

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我做了一些阅读，发现内存缓冲区是可能的，[...]

不，不是。可变大小数组的唯一可能性是Shader Storage Buffer Object 的块定义中最底部的变量。然而，SSBO 是一个Interface，用于为着色器程序提供数据。它不是函数参数类型。

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您可以在 GLSL 中获得的最接近的解决方案是 Preprocessor。使用#define、#ifdef、else 等编写类似 C 的宏。 或者，您可以动态生成着色器代码。只需在编译它们之前连接代码（字符串）的 sn-ps。

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另一个可能的解决方案是函数重载。您可以声明多个具有相同名称但不同参数的函数（请参阅6.1. Function Definitions）：

void foo(float[3] v)  

void foo(float[4] v)  

void main(void)

    float[3] a;
    foo(a);

    float[4] b;
    foo(b);

    // [...]