耦合的紋理和采樣器

大多數(shù)情況下，在著色器中采樣紋理時(shí)，紋理采樣狀態(tài)應(yīng)來自紋理設(shè)置；本質(zhì)上，紋理和采樣器會(huì)耦合在一起。使用 DX9 風(fēng)格的著色器語法時(shí)，這是默認(rèn)行為：

使用 HLSL 關(guān)鍵字 sampler2D、sampler3D 和 samplerCUBE 可聲明紋理和采樣器。

大部分情況下，這是您想要的結(jié)果，而且在較舊的圖形 API (OpenGL ES) 中，這是唯一受支持的選項(xiàng)。

單獨(dú)的紋理和采樣器

很多圖形 API 和 GPU 都允許使用的采樣器數(shù)量少于紋理，而耦合的紋理+采樣器語法可能不允許編寫更復(fù)雜的著色器。例如，Direct3D 11 允許在單個(gè)著色器中最多使用 128 個(gè)紋理，但最多僅允許使用 16 個(gè)采樣器。

Unity 允許使用 DX11 風(fēng)格的 HLSL 語法來聲明紋理和采樣器，但需要通過一個(gè)特殊的命名約定來讓它們匹配：名稱為“sampler”+TextureName 格式的采樣器將從該紋理中獲取采樣狀態(tài)。

以上部分中的著色器代碼片段可以用 DX11 風(fēng)格的 HLSL 語法重寫，并且也會(huì)執(zhí)行相同的操作：

但這樣一來，就可以編寫著色器來重復(fù)使用其他紋理中的采樣器，同時(shí)采樣多個(gè)紋理。在以下示例中，采樣了三個(gè)紋理，但僅一個(gè)采樣器用于所有這些紋理：

但是請(qǐng)注意，DX11 風(fēng)格的 HLSL 語法在某些較舊的平臺(tái)（例如，OpenGL ES 2.0）上無效，請(qǐng)參閱著色語言以了解詳細(xì)信息。您可能希望指定?#pragma target 3.5（請(qǐng)參閱著色器編譯目標(biāo)）以避免較舊的平臺(tái)使用著色器。

Unity 提供了一些著色器宏幫助您使用這種“單獨(dú)采樣器”方法來聲明和采樣紋理，請(qǐng)參閱內(nèi)置宏。以上示例可以采用所述的宏重寫為下列形式：

以上代碼將在 Unity 支持的所有平臺(tái)上進(jìn)行編譯，但會(huì)在 DX9 等舊平臺(tái)上回退到使用三個(gè)采樣器。

內(nèi)聯(lián)采樣器狀態(tài)

除了能識(shí)別名為“sampler”+TextureName 的 HLSL SamplerState 對(duì)象，Unity 還能識(shí)別采樣器名稱中的某些其他模式。這對(duì)于直接在著色器中聲明簡單硬編碼采樣狀態(tài)很有用。例如：

名稱 “my_point_clamp_sampler”將被識(shí)別為應(yīng)該使用點(diǎn)（距離最近）紋理過濾和鉗制紋理包裹模式的采樣器。

采樣器名稱被識(shí)別為“內(nèi)聯(lián)”采樣器狀態(tài)（全都不區(qū)分大小寫）：

*“Point”、“Linear”或“Trilinear”（必需）設(shè)置紋理過濾模式。

*“Clamp”、“Repeat”、“Mirror”或“MirrorOnce”（必需）設(shè)置紋理包裹模式。

* 可根據(jù)每個(gè)軸 (UVW) 來指定包裹模式，例如"ClampU_RepeatV"。

*“Compare”（可選）設(shè)置用于深度比較的采樣器；與 HLSL SamplerComparisonState 類型和 SampleCmp/SampleCmpLevelZero 函數(shù)配合使用。

以下是分別使用?sampler_linear_repeat?和?sampler_point_repeat?采樣器狀態(tài)進(jìn)行紋理采樣的示例，說明了如何通過名稱控制過濾模式：

以下是分別使用?SmpClampPoint、SmpRepeatPoint、SmpMirrorPoint、SmpMirrorOncePoint?和?Smp_ClampU_RepeatV_Point?采樣器狀態(tài)的示例，說明了如何通過名稱控制包裹模式。在上一個(gè)示例中，為水平軸 (U) 和垂直軸 (V) 設(shè)置了不同的包裹模式。在任何情況下，紋理坐標(biāo)的范圍都是從 –2.0 到 +2.0。

就像單獨(dú)的紋理+采樣器語法一樣，某些平臺(tái)不支持內(nèi)聯(lián)采樣器狀態(tài)。目前在 Direct3D 11/12、PS4、XboxOne 和 Metal 上實(shí)現(xiàn)了內(nèi)聯(lián)采樣器狀態(tài)。

請(qǐng)注意，大部分移動(dòng)端 GPU/API 上不支持“MirrorOnce”紋理包裹模式，并將在不支持的情況下回退到 Mirror 模式。