高級著色語言及其優(yōu)化編譯.pdf

1、圖形硬件技術已經(jīng)進入了可編程的時代.可編程圖形處理器允許用戶編寫運行在其上的頂點著色程序與片斷著色程序,取代內(nèi)置的固定功能渲染流水線,實現(xiàn)定制的渲染算法.隨著硬件能力的不斷加強,可編程圖形處理器的應用領域在不斷擴大.除了可以用于實時渲染,可編程圖形處理器在非實時渲染與科學計算領域也在獲得了廣泛的應用.可編程圖形處理器支持兩種開發(fā)語言,即低級著色語言(LLSL)與高級著色語言(HLSL).低級著色語言類似于匯編語言,可以充分利用硬件能力以

2、編寫出高性能的著色程序,但是過于依賴硬件平臺,而且難學難用.高級著色語言則具有平臺獨立、易于使用、開發(fā)資源豐富等優(yōu)點,正在快速成為圖形開發(fā)者的首選.目前高級著色語言主要有三種,即Cg、DirectX HLSL與OpenGL glslang.其中glslang由于OpenGL的廣泛應用性與開放性而具有重要的實踐與理論價值.該文的研究對象是OpenGL glslang及其優(yōu)化編譯技術.我們實現(xiàn)了一個可以將glslang著色程序編譯為Open

3、GL LLSL著色程序的優(yōu)化編譯器gcx(Graphics Compiler X).該文分為兩部分.第一部分在介紹可編程處理器及低級著色語言的基礎上,重點研究了OpenGL平臺上的高級著色語言glslang.第二部分研究了實現(xiàn)glslang 編譯器的相關技術,重點是后端優(yōu)化編譯技術.Gcx支持兩類后端,一類不支持轉(zhuǎn)移指令,另一類支持轉(zhuǎn)移指令,但兩者都缺乏一般微處理所具有的例如邏輯指令、存儲器間接訪問等特性.為此,gcx使用了諸如合并分支