Règles de conversion de données
Les sections suivantes décrivent comment Direct3D gère les conversions entre les types de données.
- Terminologie des types de données
- Conversion à virgule flottante
- Conversion d’entiers
- Conversion d’entier à point fixe
- Rubriques connexes
Terminologie des types de données
L’ensemble de termes suivant est ensuite utilisé pour caractériser diverses conversions de format.
| Terme | Définition |
|---|---|
| SNORM | Entier normalisé signé, ce qui signifie que pour le nombre de compléments d’un n-bit 2, la valeur maximale signifie 1,0f (par exemple, la valeur 5 bits 01111 correspond à 1,0f) et la valeur minimale signifie -1,0f (par exemple, la valeur 5 bits 10000 est mappée à -1,0f). En outre, le deuxième nombre minimal est mappé à -1,0f (par exemple, la valeur 5 bits 10001 correspond à -1,0f). Il existe donc deux représentations entières pour -1.0f. Il existe une seule représentation pour 0.0f et une seule représentation pour 1.0f. Il en résulte un ensemble de représentations entières pour les valeurs à virgule flottante espacées uniformément dans la plage (-1,0f... 0,0f), ainsi qu’un ensemble complémentaire de représentations pour les nombres de la plage (0,0f... 1.0f) |
| UNORM | Entier normalisé non signé, ce qui signifie que pour un nombre n bits, tout 0 signifie 0,0f et tout 1 signifie 1,0f. Une séquence de valeurs à virgule flottante espacées uniformément comprises entre 0,0f et 1,0f est représentée. Par exemple, un UNORM 2 bits représente 0,0f, 1/3, 2/3 et 1.0f. |
| SINT | Entier signé. Entier de complément de 2. Par exemple, un SINT 3 bits représente les valeurs intégrales -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3. |
| UINT | Entier non signé. Par exemple, un UINT 3 bits représente les valeurs intégrales 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. |
| FLOAT | Valeur à virgule flottante dans l’une des représentations définies par Direct3D. |
| SRGB | Semblable à UNORM, dans la mesure où pour un nombre n bits, tous les 0 signifient 0,0f et tous les 1 signifient 1,0f. Toutefois, contrairement à UNORM, avec SRGB, la séquence d’encodages entiers non signés entre tous les 0 et tous les 1 représente une progression non linéaire dans l’interprétation à virgule flottante des nombres, entre 0,0f et 1,0f. En gros, si cette progression non linéaire, SRGB, est affichée sous la forme d’une séquence de couleurs, elle apparaît sous la forme d’une rampe linéaire de niveaux de luminosité pour un observateur « moyen », dans des conditions d’affichage « moyennes », sur un affichage « moyen ». Pour plus d’informations, reportez-vous à la norme de couleur SRGB, IEC 61996-2-1, à l’IEC (International Electrotechnical Commission). |
Conversion à virgule flottante
Chaque fois qu’une conversion à virgule flottante entre différentes représentations se produit, notamment vers ou depuis des représentations en virgule non flottante, les règles suivantes s’appliquent.
Conversion d’une représentation de plage supérieure à une représentation de plage inférieure
- L’arrondi à zéro est utilisé lors de la conversion vers un autre format float. Si la cible est un format entier ou à point fixe, l’arrondi au plus proche est utilisé, sauf si la conversion est explicitement documentée comme utilisant un autre comportement d’arrondi, tel que l’arrondi le plus proche pour FLOAT vers SNORM, FLOAT vers UNORM ou FLOAT vers SRGB. D’autres exceptions sont les instructions du nuanceur ftoi et ftou, qui utilisent la valeur arrondie à zéro. Enfin, les conversions float-to-fixed utilisées par l’échantillonneur de texture et le rastériseur ont une tolérance spécifiée mesurée en Unité-Last-Place à partir d’un idéal infiniment précis.
- Pour les valeurs sources supérieures à la plage dynamique d’un format cible de plage inférieure (par exemple, une grande valeur flottante de 32 bits est écrite dans un RenderTarget flottant 16 bits), la valeur représentantable maximale (signée de manière appropriée), sans compter l’infini signé (en raison de l’arrondi à zéro décrit ci-dessus).
- NaN dans un format de plage supérieure est converti en représentation NaN dans le format de plage inférieure si la représentation NaN existe dans le format de plage inférieure. Si le format inférieur n’a pas de représentation NaN, le résultat est 0.
- Inf dans un format de plage supérieure est converti en INF dans le format de plage inférieure, le cas échéant. Si le format inférieur n’a pas de représentation INF, il est converti en valeur maximale pouvant être représentée. Le signe est conservé s’il est disponible dans le format cible.
- Le denorm dans un format de plage supérieure est converti en représentation Denorm au format de plage inférieure si disponible dans le format de plage inférieure et si la conversion est possible, sinon le résultat est 0. Le bit de signe est conservé s’il est disponible dans le format cible.
Conversion d’une représentation de plage inférieure en représentation de plage supérieure
- NaN dans un format de plage inférieure sera converti en représentation NaN dans le format de plage supérieure si disponible dans le format de plage supérieure. Si le format de plage supérieure n’a pas de représentation NaN, il est converti en 0.
- Inf dans un format de plage inférieure est converti en représentation INF dans le format de plage supérieure si disponible dans le format de plage supérieure. Si le format supérieur n’a pas de représentation INF, il est converti en valeur maximale pouvant être représentée (MAX_FLOAT dans ce format). Le signe est conservé s’il est disponible dans le format cible.
- Le denorm dans un format de plage inférieure sera converti en représentation normalisée au format de plage supérieure si possible, ou bien en représentation Denorm au format de plage supérieure si la représentation Denorm existe. À défaut, si le format de plage supérieure n’a pas de représentation Denorm, il est converti en 0. Le signe est conservé s’il est disponible dans le format cible. Notez que les nombres float 32 bits comptent comme un format sans représentation Denorm (car Denorms dans les opérations sur les floats 32 bits vide pour signer 0 conservé).
Conversion d’entiers
Le tableau suivant décrit les conversions des différentes représentations décrites ci-dessus vers d’autres représentations. Seules les conversions qui se produisent réellement dans Direct3D sont affichées.
| Type de données source | Type de données de destination | Règle de conversion |
|---|---|---|
| SNORM | FLOAT | Étant donné une valeur entière n bits représentant la plage signée [-1.0f à 1.0f], la conversion en virgule flottante est la suivante.
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| FLOAT | SNORM | Avec un nombre à virgule flottante, la conversion en une valeur entière n bits représentant la plage signée [-1.0f en 1.0f] se présente comme suit.
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| UNORM | FLOAT | La valeur n-bit de départ est convertie en float (0.0f, 1.0f, 2.0f, etc.) puis divisée par (2ⁿ-1). |
| FLOAT | UNORM | Laissez c représenter la valeur de départ.
|
| SRGB | FLOAT | Voici la conversion idéale de SRGB en FLOAT.
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| FLOAT | SRGB | Voici la conversion FLOAT -> SRGB idéale. En supposant que le composant de couleur SRGB cible a n bits :
|
| SINT | SINT avec plus de bits | Pour effectuer une conversion de SINT en SINT avec plus de bits, le bit le plus significatif (MSB) du nombre de départ est « étendu par signe » en bits supplémentaires disponibles dans le format cible. |
| UINT | SINT avec plus de bits | Pour effectuer une conversion d’UINT en SINT avec plus de bits, le nombre est copié dans les bits les moins significatifs (LSB) du format cible, et les bases de données supplémentaires sont complétées avec 0. |
| SINT | UINT avec plus de bits | Pour effectuer une conversion de SINT en UINT avec plus de bits : si elle est négative, la valeur est limitée à 0. Sinon, le nombre est copié dans les LSB du format cible, et les autres MSB sont remplis avec 0. |
| UINT | UINT avec plus de bits | Pour effectuer une conversion d’UINT en UINT avec plus de bits, le nombre est copié dans les LSB du format cible et les MSB supplémentaires sont remplis avec 0. |
| SINT ou UINT | SINT ou UINT avec des bits inférieurs ou égaux | Pour effectuer une conversion d’une SINT ou d’un UINT en SINT ou UINT avec moins de bits ou égaux (et/ou une modification de la signature), la valeur de départ est simplement limitée à la plage du format cible. |
Conversion d’entier à point fixe
Les entiers à virgule fixe sont simplement des entiers d’une certaine taille de bits qui ont une virgule décimale implicite à un emplacement fixe.
Le type de données « entier » omniprésent est un cas spécial d’un entier à virgule fixe avec la décimale à la fin du nombre.
Les représentations de nombre de points fixes sont caractérisées par : i.f, où i est le nombre de bits entiers et f le nombre de bits fractionnaires. Par exemple, 16,8 signifie 16 bits entier suivi de 8 bits de fraction. La partie entière est stockée dans le complément de 2, au moins comme défini ici (bien qu’il puisse également être défini de façon égale pour les entiers non signés). La partie fractionnaire est stockée sous forme non signée. La partie fractionnaire représente toujours la fraction positive entre les deux valeurs intégrales les plus proches, en commençant par la plus négative.
Les opérations d’addition et de soustraction sur des nombres à virgule fixe sont effectuées simplement à l’aide de l’arithmétique d’entier standard, sans tenir compte de l’emplacement où se trouve la décimale implicite. L’ajout de 1 à un nombre de points fixes 16,8 signifie simplement ajouter 256, car la décimale est de 8 places dans à partir de la fin la moins significative du nombre. D’autres opérations, telles que la multiplication, peuvent également être effectuées simplement à l’aide de l’arithmétique entier, à condition que l’effet sur la décimale fixe soit pris en compte. Par exemple, la multiplication de deux entiers de 16,8 à l’aide d’une multiplication d’entiers produit un résultat de 32,16.
Les représentations d’entiers à point fixe sont utilisées de deux façons dans Direct3D.
- Les positions post-clippées du vertex dans le rastériseur sont ancrées sur un point fixe, pour répartir uniformément la précision sur la zone RenderTarget. De nombreuses opérations de rastériseur, y compris l’élimination du visage comme exemple, se produisent sur des positions ancrées à point fixe, tandis que d’autres opérations, telles que la configuration de l’interpolateur d’attribut, utilisent des positions qui ont été converties à nouveau en virgule flottante à partir des positions ancrées à point fixe.
- Les coordonnées de texture pour les opérations d’échantillonnage sont ancrées sur un point fixe (après avoir été mises à l’échelle par taille de texture), pour répartir uniformément la précision dans l’espace de texture, lors du choix des emplacements/pondérations de l’appui de filtre. Les valeurs de pondération sont reconvertes en virgule flottante avant l’exécution de l’arithmétique de filtrage réel.
| Type de données source | Type de données de destination | Règle de conversion |
|---|---|---|
| FLOAT | Entier à point fixe | Voici la procédure générale pour convertir un nombre à virgule flottante n en entier à point fixe i.f, où i est le nombre de bits entiers (signés) et f le nombre de bits fractionnaires.
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| Entier à point fixe | FLOAT | Supposons que la représentation à point fixe spécifique convertie en virgule flottante ne contient pas plus de 24 bits d’informations, dont 23 bits au plus dans le composant fractionnaire. Supposons qu’un nombre de points fixes donné, fxp, soit au format i.f (entier i bits, fraction f bits). La conversion en float est semblable au pseudocode suivant. résultat float = (float)(fxp >> f) + // extract integer
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Rubriques connexes