如何在 GLSL 中使用 Vulkan SPIR-V 数据格式

Question

GLSL只有basic data types (Chapter 4)没有指定位长

据我所知，为 Vulkan 着色器编程最方便的方法是在 GLSL 中对其进行编程，然后使用 Vulkan SDK 提供的编译器 (glslc.exe) 将文件转换为 SPIR-V二进制。

我的问题是如何在 GLSL 中使用 VK_FORMAT_R4G4_UNORM_PACK8（在上面的 SPIR-V link 中找到）这些冗长的数据格式，同时使用 glslc.exe 编译我们的着色器代码。是否有编译器允许的特殊数据类型？如果没有，是否有一种可以使用的替代高级语言，然后编译成二进制文件？

例如，如果这是图形管道中使用的属性描述：

struct Attributes {
   vec2 pos;
   char flags;
};

static inline std::array<VkVertexInputAttributeDescription, 3> getAttributeDescriptions() {
   std::array<VkVertexInputAttributeDescription, 3> attributeDescriptions{};
   attributeDescriptions[0].binding = 0;
   attributeDescriptions[0].location = 0;
   attributeDescriptions[0].format = VK_FORMAT_R32G32_SFLOAT;
   attributeDescriptions[0].offset = offsetof(Attributes, pos);

   attributeDescriptions[1].binding = 0;
   attributeDescriptions[1].location = 1;
   attributeDescriptions[1].format = VK_FORMAT_R4G4_UNORM_PACK8;
   attributeDescriptions[1].offset = offsetof(Attributes, flags);

return attributeDescriptions;

后续的 GLSL 着色器代码看起来像这样：

#version 450
#extension GL_ARB_separate_shader_objects : enable

//Instance Attributes
layout(location = 0) in vec2 pos;
layout(location = 1) in 4BitVec2DataType flags;         
//4BitVec2DataType is a placeholder for whatever GLSL's equivalent of SPIR-V's VK_FORMAT_R4G4_UNORM_PACK8 would be

void main() {
    ...
}

Answer 1

The proceeding GLSL shader code would look something like this:

不，不会。您会在着色器中收到一个 vec2，因为这就是顶点属性工作的方式。顶点格式并不意味着与数据格式完全匹配；数据将从该格式转换为着色器预期的位深度。无符号归一化值是浮点数据，因此 2 向量 UNORM 映射到 GLSL vec2.

顺便说一句，SPIR-V 不会改变这个。着色器的输入大小不需要与给定的数据大小完全匹配；任何转换都只是烘焙到着色器中（这也是为什么顶点格式是管道的部分的部分原因）。

GL_EXT_shader_16bit_storage 扩展在 GLSL 中提供了更大的灵活性，可以在缓冲区支持的接口块中创建异常大小的数据类型。但这些专门用于 UBOs/SSBOs 中的数据，而不是顶点格式。但是，此扩展需要 SPV_KHR_16bit_storage 和 SPV_KHR_8bit_storage SPIR-V 扩展。

如何在 GLSL 中使用 Vulkan SPIR-V 数据格式

How to Use Vulkan SPIR-V Data Formats in GLSL

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