在 Metal Shading Language 中，sample() 是否总是 return RGBA 格式的 float4？

Question

我有一个 RGBA8Unorm 格式的 MTLTexture 和一个 BGRA8Unorm 格式（反转）的屏幕纹理（在 MTKView 中）。在 Metal 着色器中，当我使用 sample() 从该纹理中采样时，我得到 float4。我在metal shader中写texture的时候，也写了float4。似乎当我在着色器代码中时，float4 总是表示组件 RGBA 的相同顺序，而不管纹理的原始格式如何（[0] 表示红色，[1] 表示绿色，[2] 表示蓝色，[ 3] 阿尔法）。 sampled/written float4 的组件的含义在着色器中总是相同的，无论纹理的存储格式是什么，我的结论是否正确？

更新：我使用以下代码写入 RGBA8Unnorm 格式的纹理：

kernel void computeColourMap(constant Uniforms &uniforms [[buffer(0)]], constant array<float, 120> &amps [[buffer(1)]], constant array<float, 120> &red [[buffer(2)]], constant array<float, 120> &green [[buffer(3)]], constant array<float, 120> &blue [[buffer(4)]], texture2d<float, access::write> output [[texture(0)]], uint2 id [[thread_position_in_grid]]) { if (id.x >= output.get_width() || id.y >= output.get_height()) { return; } uint i = id.x % 120; float4 col (0, 0, 0, 1); col.x += amps[i] * red[i]; col.y += amps[i] * green[i]; col.z += amps[i] * blue[i]; output.write(col, id); }

然后我在渲染阶段使用以下着色器：

vertex VertexOut vertexShader(const device VertexIn *vertexArray [[buffer(0)]], unsigned int vid [[vertex_id]]) { VertexIn vertex_in = vertexArray[vid]; VertexOut vertex_out; vertex_out.position = vertex_in.position; vertex_out.textureCoord = vertex_in.textureCoord; return vertex_out; } fragment float4 fragmentShader(VertexOut interpolated [[stage_in]], texture2d<float> colorTexture [[ texture(0) ]]) { const float4 colorSample = colorTexture.sample(nearestSampler, interpolated.textureCoord); return colorSample; }

其中 colourTexture 传入片段着色器的是我以 RGBA8Unorm 格式生成的，在 Swift 中我有：

let renderPipelineDescriptor = MTLRenderPipelineDescriptor() renderPipelineDescriptor.vertexFunction = library.makeFunction(name: "vertexShader")! renderPipelineDescriptor.fragmentFunction = library.makeFunction(name: "fragmentShader")! renderPipelineDescriptor.colorAttachments[0].pixelFormat = colorPixelFormat

MTKView的colorPixelFormat是BGRA8Unorm（相对于贴图反转），和我的贴图不一样，但是屏幕上显示的颜色是正确的。

更新 2：在着色器中 float4 表示的颜色始终具有 rgba 顺序的另一个指针是：float4 类型实际上具有名为 v.r 的访问器，v.g, v.b, v.rgb, 等...

Answer 1

向量总是有4个分量，但分量的类型不一定是float。声明纹理时，将组件类型指定为模板参数（代码中的texture2d<float ...>）。

例如，来自金属着色语言规范 v2.1，第 5.10.1 节：

The following member functions can be used to sample from a 1D texture.
Tv sample(sampler s, float coord) const
Tv is a 4-component vector type based on the templated type used to declare the texture type. If T is float, Tv is float4. If T is half, Tv is half4. If T is int, Tv is int4. If T is uint, Tv is uint4. If T is short, Tv is short4 and if T is ushort, Tv is ushort4.

write() 的声明中使用了相同的 Tv 类型。其他纹理类型的函数以类似的方式记录。

而且，是的，组件 .r 始终包含红色组件（如果存在）等。并且 [0] 始终对应于 .r（或 .x）。

在 Metal Shading Language 中，sample() 是否总是 return RGBA 格式的 float4？

Does sample() always return float4 in RGBA format in Metal Shading Language?

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