语义学
语义是附加到着色器输入或输出的字符串，用于传达有关参数的预期用途的信息。 着色器阶段之间传递的所有变量都需要语义。 此处显示了向着色器变量添加语义的语法（变量语法（DirectX HLSL））。
通常，在管道阶段之间传递的数据是完全通用的，并且不是系统唯一解释的;允许具有特殊含义的任意语义。 包含这些特殊语义的参数（在 Direct3D 10 及更高版本中）称为 System-Value 语义。
Direct3D 9 和 Direct3D 10 及更高版本中支持的语义
Direct3D 9 和 Direct3D 10 及更高版本中都支持以下类型的语义。
顶点着色器语义
当附加到顶点着色器参数时，这些语义具有意义。 Direct3D 9 和 Direct3D 10 及更高版本中都支持这些语义。
| 输入 | 描述 | 类型 |
|---|---|---|
| BINORMAL[n] | 二进制 | float4 |
| BLENDINDICES[n] | 混合索引 | uint |
| BLENDWEIGHT[n] | 混合权重 | 浮 |
| COLOR[n] | 漫射和反射颜色 | float4 |
| NORMAL[n] | 普通向量 | float4 |
| POSITION[n] | 对象空间中的顶点位置。 | float4 |
| POSITIONT | 转换的顶点位置。 | float4 |
| PSIZE[n] | 点大小 | 浮 |
| TANGENT[n] | 切线 | float4 |
| TEXCOORD[n] | 纹理坐标 | float4 |
| 输出 | 描述 | 类型 |
|---|---|---|
| COLOR[n] | 漫射或反射颜色 | float4 |
| 雾 | 顶点雾 | 浮 |
| POSITION[n] | 同质空间中顶点的位置。 通过将 （x，y，z） 除以 w，计算空间中的计算位置。 每个顶点着色器都必须写出具有此语义的参数。 注意：此语义在 Direct3D 9 中可用。 对于 Direct3D 10 及更高版本，请改用SV_Position。 | float4 |
| PSIZE | 点大小 | 浮 |
| TESSFACTOR[n] | 分割因子 | 浮 |
n 是介于 0 和支持的资源数之间的可选整数。 例如，POSITION0、TEXCOORD1等。
像素着色器语义
当附加到像素着色器输入参数时，这些语义具有意义。 Direct3D 9 和 Direct3D 10 及更高版本中都支持这些语义。
| 输入 | 描述 | 类型 |
|---|---|---|
| COLOR[n] | 漫射或反射颜色。 | float4 |
| TEXCOORD[n] | 纹理坐标 | float4 |
| VFACE | 指示面向背的基元的浮点标量。 负值向后移动，而正值将面对相机。
注意： |
浮 |
| VPOS | 屏幕空间中的像素位置（x，y）。 若要将 Direct3D 9 着色器（使用此语义）转换为 Direct3D 10 及更高版本的着色器，请参阅 Direct3D 9 VPOS 和 Direct3D 10 SV_Position） | float2 |
| 输出 | 描述 | 类型 |
|---|---|---|
| COLOR[n] | 输出颜色 | float4 |
| DEPTH[n] | 输出深度 | 浮 |
n 是介于 0 和支持的资源数之间的可选整数。 例如，PSIZE0、COLOR1 等。
COLOR 语义仅在着色器兼容模式下有效（即，使用D3D10_SHADER_ENABLE_BACKWARDS_COMPATIBILITY创建着色器时）。
仅 Direct3D 10 和更新支持语义。
为 Direct3D 10 引入了以下类型的语义，不适用于 Direct3D 9。
System-Value 语义
System-value semantics are new to Direct3D 10. 所有系统值都以SV_前缀开头，一个常见示例是SV_POSITION，该示例由光栅器阶段解释。 系统值在管道的其他部分有效。 例如，可以将SV_Position指定为顶点着色器和输出的输入。 像素着色器只能使用SV_Depth和SV_Target系统值语义写入参数。
其他系统值（SV_VertexID、SV_InstanceID、SV_IsFrontFace）只能输入到管道中的第一个活动着色器中，该着色器可以解释特定值;之后，着色器函数必须将值传递到后续阶段。
SV_PrimitiveID是此规则的例外，即仅输入管道中的第一个活动着色器，该着色器可以解释特定值;硬件可以提供与外壳着色器阶段、域着色器阶段的输入相同的 ID 值，并在该阶段之后启用第一个阶段：几何着色器阶段或像素着色器阶段。
如果启用了分割，则存在外壳着色器阶段和域着色器阶段。 对于给定的修补程序，相同的 PrimitiveID 适用于修补程序的外壳着色器调用，以及所有细化域着色器调用。 同一 PrimitiveID 还会传播到下一个活动阶段：如果启用，geometry-shader 阶段或像素着色器阶段。
如果几何着色器输入SV_PrimitiveID，并且因为它可以为每个调用输出零个或多个基元输出，则着色器必须在后续像素着色器输入SV_PrimtiveID时对每个输出基元的SV_PrimitiveID值进行编程。
另一个示例是，顶点着色器阶段无法解释SV_PrimitiveID，因为顶点可以是多个基元的成员。
这些语义已添加到 Direct3D 10;它们在 Direct3D 9 中不可用。
光栅器阶段的系统值语义。
| System-Value 语义 | 描述 | 类型 |
|---|---|---|
| SV_ClipDistance[n] | 剪辑距离数据。 SV_ClipDistance值都假定为平面的 float32 有符号距离。 基元设置仅对 >= 0 的内插平面距离的像素调用光栅化。 通过将一个或多个顶点元素的多个组件声明为SV_ClipDistance，可以同时实现多个剪辑平面。 组合的剪辑和剔除距离值最多是 D3D#_CLIP_OR_CULL_DISTANCE_COUNT 组件，大多数 D3D#_CLIP_OR_CULL_DISTANCE_ELEMENT_COUNT 寄存器。 可供读取或写入的所有着色器使用，但顶点着色器可以写入值，但不能将其用作输入。 剪辑平面 属性的工作方式类似于SV_ClipDistance，但适用于所有硬件 功能级别 9_x 及更高。 有关详细信息，请参阅功能级别 9 硬件 上的用户剪辑平面。 |
浮 |
| SV_CullDistance[n] | Cull 距离数据。 如果为顶点元素的 component（s）提供此标签，则每个值都假定为平面的 float32 有符号距离。 如果基元中的所有顶点的平面距离 < 0，将完全丢弃基元。 通过将一个或多个顶点元素的多个组件声明为SV_CullDistance，可以同时使用多个空平面。 组合的剪辑和剔除距离值最多是 D3D#_CLIP_OR_CULL_DISTANCE_COUNT 组件，大多数 D3D#_CLIP_OR_CULL_DISTANCE_ELEMENT_COUNT 寄存器。 可供读取或写入的所有着色器使用，但顶点着色器可以写入值，但不能将其用作输入。 |
浮 |
| SV_Coverage | 可以在输入、输出或两个像素着色器上指定掩码。 对于像素着色器上的SV_Coverage，ps_4_1或更高版本支持 OUTPUT。 对于像素着色器的SV_Coverage，INPUT 需要ps_5_0或更高版本。 |
uint |
| SV_Depth | 深度缓冲区数据。 可以通过像素着色器编写。 | 浮 |
| SV_DepthGreaterEqual | 在像素着色器中，允许输出深度，只要它大于或等于光栅器确定的值。 启用调整深度，而无需禁用早期 Z。 | 浮 |
| SV_DepthLessEqual | 在像素着色器中，允许输出深度，只要它小于或等于光栅器确定的值。 启用调整深度，而无需禁用早期 Z。 | 浮 |
| SV_DispatchThreadID | 定义调度调用中的全局线程偏移量，每个组的维度。 作为计算着色器的输入提供。 （只读） | uint3 |
| SV_DomainLocation | 定义正在评估的当前域点的外壳上的位置。 可用作域着色器的输入。 （只读） | float2|3 |
| SV_GroupID | 定义 Dispatch 调用中的组偏移量，每个调度调用的维度。 作为计算着色器的输入提供。 （只读） | uint3 |
| SV_GroupIndex | 为给定组中的给定线程提供平展索引。 作为计算着色器的输入提供。 （只读） | uint |
| SV_GroupThreadID | 定义组内每个维度的线程偏移量。 作为计算着色器的输入提供。 （只读） | uint3 |
| SV_GSInstanceID | 定义几何着色器的实例。 可用作几何着色器的输入。 需要实例，因为在同一几何图形基元上最多可以调用 32 次几何着色器。 | uint |
| SV_InnerCoverage | 表示低估的保守光栅化信息（即是否保证像素to-be完全覆盖）。 可以读取或写入像素着色器。 | |
| SV_InsideTessFactor | 定义修补图面中的分割量。 可在外壳着色器中用于写入，并在域着色器中可用于读取。 | float|float[2] |
| SV_InstanceID | 运行时自动生成的每个实例标识符（请参阅 使用 System-Generated 值（Direct3D 10））。 适用于所有着色器。 | |
| SV_IsFrontFace | 指定三角形是否正面。 对于行和点，IsFrontFace 的值为 true。 例外情况是用三角形（线框模式）绘制的线条，该模式设置 IsFrontFace 的方式与以实心模式光栅化三角形的方式相同。 可以由几何着色器写入，并由像素着色器读取。 | bool |
| SV_OutputControlPointID | 定义通过调用外壳着色器的主要入口点来作的控制点 ID 的索引。 只能由外壳着色器读取。 | uint |
| SV_Position | 当为着色器输入声明SV_Position时，它可以指定以下两种内插模式之一：linearNoPerspective 或 linearNoPerspectiveCentroid，后者会导致在多重采样抗锯齿时提供质心贴靠 xyzw 值。 在着色器中使用时，SV_Position描述像素位置。 在所有着色器中可用，以获取具有 0.5 偏移量的像素中心。 | float4 |
| SV_PrimitiveID | 运行时自动生成的每基元标识符（请参阅 使用 System-Generated 值（Direct3D 10））。 可以由几何图形或像素着色器写入，并由几何图形、像素、外壳或域着色器读取。 | uint |
| SV_RenderTargetArrayIndex | 呈现目标数组索引。 应用于几何着色器输出，并指示基元将由像素着色器绘制到的呈现目标数组切片。 仅当呈现器目标为数组资源时，SV_RenderTargetArrayIndex才有效。 此语义仅适用于基元;如果基元有多个顶点，则使用前导顶点中的值。 此值还指示深度/模具视图的数组切片用于读/写目的。 可以从几何着色器编写，并由像素着色器读取。 如果 D3D11_FEATURE_DATA_D3D11_OPTIONS3：：VPAndRTArrayIndexFromAnyShaderFeedingRasterizer 为 true，则SV_RenderTargetArrayIndex应用于任何向光栅器馈送着色器。 |
uint |
| SV_SampleIndex | 示例频率索引数据。 只能由像素着色器读取或写入。 | uint |
| SV_StencilRef | 表示当前像素着色器模具引用值。 只能由像素着色器编写。 | uint |
| SV_Target[n]，其中 0 <= n <= 7 | 将存储在呈现目标的输出值。 索引指示要写入的 8 个可能绑定的呈现目标中的哪一个。 该值适用于所有着色器。 | float[2|3|4] |
| SV_TessFactor | 定义补丁的每个边缘的分割量。 可用于在外壳着色器中写入，并在域着色器中读取。 | float[2|3|4] |
| SV_VertexID | 运行时自动生成的每顶点标识符（请参阅 使用 System-Generated 值（Direct3D 10））。 仅作为顶点着色器的输入提供。 | uint |
| SV_ViewportArrayIndex | 视区数组索引。 应用于几何着色器输出，并指示要用于当前写出基元的视区。可以由像素着色器读取。 在将基元传递给光栅器之前，将针对索引指定的视区进行转换和剪裁。 此语义仅适用于基元;如果基元有多个顶点，则使用前导顶点中的值。 如果 trueD3D11_FEATURE_DATA_D3D11_OPTIONS3：：VPAndRTArrayIndexFromAnyShaderFeedingRasterizer，则SV_ViewportArrayIndex应用于为光栅器馈送的任何着色器。 |
uint |
| SV_ShadingRate | 通过着色速率 值定义由一个像素着色器调用为 可变着色速率第 2 层 或更高版本写入的像素数。 可以从像素着色器中读取。 可以从顶点或几何着色器编写。 | uint |
编写SV_Depth时的限制：
- 当多重采样（在 D3D10_RASTERIZER_DESC中 TRUE）和写入深度值（使用像素着色器）时，深度测试中也会使用单个值：因此，多重采样时，以更高的分辨率呈现基元边缘的能力会丢失。
- 使用动态流控制时，在编译时无法确定在某些路径中写入SV_Depth的着色器是否保证在每次执行中写入SV_Depth。 声明后无法写入SV_Depth会导致未定义的行为（这可能或不包括放弃像素）。
- 任何 float32 值（包括 +/-INF 和 NaN）都可以写入SV_Depth。
- 执行双源颜色混合时，写入SV_Depth仍然有效。
从 Direct3D 9 迁移到 Direct3D 10 及更高版本
将代码从 Direct3D 9 迁移到 Direct3D 10 及更高版本时，应考虑以下问题：
映射到 Direct3D 9 语义
一些 Direct3D 10 及更高版本的语义直接映射到 Direct3D 9 语义。
| Direct3D 10 语义 | Direct3D 9 等效语义 |
|---|---|
| SV_Depth | 深度 |
| SV_Position | 位置 |
| SV_Target | 颜色 |
[!]请注意 Direct3D 9 开发人员：对于 Direct3D 9 目标，着色器语义必须映射到有效的 Direct3D 9 语义。 为了向后兼容，FXC 会将POSITION0（及其变体名称）视为SV_Position。 FXC 将 COLOR 视为SV_TARGET。 DXC 和较新的编译器将 POSITION[n] 和 COLOR 视为用户定义的语义。
- 映射到 Direct3D 9 语义
- Direct3D 9 VPOS 和 Direct3D 10 SV_Position
- 在 HLSL 中 用户剪辑平面
Direct3D 9 VPOS 和 Direct3D 10 SV_Position
D3D10 语义SV_Position提供与 Direct3D 9 着色器模型 3 VPOS 语义类似的功能。 例如，在 Direct3D 9 中，以下语法用于使用屏幕空间坐标的像素着色器：
float4 psMainD3D9( float4 screenSpace : VPOS ) : COLOR
{
// code here
}
为着色器模型 3 支持添加了 VPOS，以指定屏幕空间坐标，因为 POSITION 语义适用于对象空间坐标。
在 Direct3D 10 及更高版本中，SV_Position语义（在像素着色器的上下文中使用时）指定屏幕空间坐标（偏移量为 0.5）。 因此，Direct3D 9 着色器大致等效（不考虑 0.5 偏移量），如下所示：
float4 psMainD3D10( float4 screenSpace : SV_Position ) : COLOR
{
// code here
}
从 Direct3D 9 迁移到 Direct3D 10 及更高版本时，在转换着色器时需要注意这一点。
HLSL 中的用户剪辑平面
从 Windows 8 开始，可以在 HLSL 函数声明中使用 剪辑平面 函数属性，而不是SV_ClipDistance使着色器能够 功能级别 9_x 以及功能级别 10 及更高。 有关详细信息，请参阅功能级别 9 硬件 上的用户剪辑平面。