GLSL ES着色器 精度限定字

目录

前言

WebGL支持的三种精度

数据类型的默认精度

float类型没有默认精度 

预处理指令

在GLSL ES中常用的三种预处理指令。

预定义的内置宏

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前言

GLSL ES新引入了精度限定字，目的是帮助着色器程序提高运行效率，削减内存开支。顾名思义，精度限定字用来表示每种数据具有的精度（比特数）。简而言之，高精度的程序需要更大的开销（包括更大的内存和更久的计算时间），而低精度的程序需要的开销则小得多。使用精度限定字，你就能精细地控制程序在效果和性能间的平衡。然而，精度限定字是可选的，如果你不确定，可以使用下面这个适中的默认值：

由于WebGL是基于OpenGL ES 2.0的，WebGL程序最后有可能运行在各种各样的硬件平台上。肯定存在某些情况需要在低精度下运行程序，以提高内存使用效率，减少性能开销，以及更重要的，降低能耗，延长移动设备的电池续航能力。

注意，在低精度下，WebGL程序的运行结果会比较粗糙或不准确，你必须在程序效果和性能间进行平衡。

WebGL支持的三种精度

如下图所示，WebGL程序支持三种精度，其限定字分别为highp（高精度）、mediump（中精度）和lowp（低精度）。 

还有两点值得注意。首先，在某些WebGL环境中，片元着色器可能不支持highp精度，检查（其是否支持）的方法稍后再讨论（见下：预处理指令）；其次，数值范围和精度实际上也是与系统环境相关的，你可以使用gl.getShaderPrecisionFormat（）来检查。

下面是声明变量精度的几个例子：

为每个变量都声明精度很繁琐，我们也可以使用关键字precision来声明着色器的默认精度，这行代码必须在顶点着色器或片元着色器的顶部，其格式如下：

这句代码表示，在着色器中，某种类型的变量其默认精度由精度限定字指定。也就是说，接下来所有不以精度限定字修饰的该类型变量，其精度就是默认精度。比如：

 

上面这段代码表示，所有float类型以及相关的vec2和mat3的变量都是中精度的，所有整型变量都是高精度的。比如，vec4类型变量的四个分量都是中精度的。 

对于某些类型，着色器已经实现了默认的精度，只有片元着色器中的float类型没有默认精度。如表所示。

数据类型的默认精度

float类型没有默认精度 

事实就是，片元着色器中的float类型没有默认精度，我们需要手动指定。如果我们不在片元着色器中限定float类型的精度，就会导致如下的编译错误：

 

WebGL是否在片元着色器中支持highp精度，取决于具体的设备。如果其支持的话，那么着色器就会定义内置宏GL_FRAGMENT_PRECISION_HIGH。 

预处理指令

GLSL ES支持预处理指令。预处理指令用来在真正编译之前对代码进行预处理，都以井号（#）开始。例：

这段代码检查了是否已经定义了GL_ES宏，如果是，那就执行#ifdef和#endif之间的部分。

在GLSL ES中常用的三种预处理指令。

你可以使用#define指令进行宏定义。

你可以使用#undef指令解除宏定义：

你可以使用#else指令配合#ifdef（就像JavaScript中if语句中的else），比如： 

宏的名称可以任意起，只要不和预定义的内置宏名称相同即可。

预定义的内置宏

所以，我们可以这样使用宏来进行精度限定：（判断当前WebGL环境是否支持高精度，如果有预定义GL_FRAGMENT_PRECISION_HIGH内置宏，则浮点型为高精度）