[Stage3D]AGAL的寄存器及常用指令

AGAL， Adobe Graphics Assembly Language（Adobe图形汇编语言）, 简称AGAL， 是Adobe堆出的一种操作 GPU 的Shader语言。

要了解AGAL，跟其他的汇编语言一样，必须先了解他的寄存器和指令。

 

AGAL寄存器：

AGAL共有6种寄存器

1、顶点属性寄存器（Vertex Attribute Registers）:va0，va1，....，va7

　　·共有8个顶点属性寄存器，每个寄存器能放4个float型，所以总共有32个Number的数据可以使用（对于每个顶点）；

　　·顶点属性寄存器的内容通过 Context3D：：setVertexBufferAt() 函数将值上载；

　　·例如，指令 “m44 op, va0, vc0 ” 的意义就是：将va0（顶点属性) 乘上 vc0（变形矩阵）后，将结果放到 op（位置输出寄存器）；

2、常量寄存器 （Constant Registers）

　  ·用于Vertex Program： vc0，vc1，....，vc127 共128个。主要用来保存位置变换等常量，如变换矩阵，用 Context3D：：setProgramConstantsFromMatrix() 函数将值上载，例如，指令 “m44 op, va0, vc0 ” 中的 vc0 保存的就是变换矩阵。

　  ·用于Fragment Program：fc0，fc1，....，fc27 共28个。主要用来保存颜色数据等常量， 用该寄存器可以在运行时动态改变颜色数据。同样地，用 Context3D：：setProgramConstantsFromVector() 函数将值上载

3、暂存寄存器 （Temporary Registers）

　  ·用于Vertex Program ：vt0，vt1，...，vt7

     ·用于Fragment Program ：ft0，ft1，...，ft7

　  暂存数据

4、输出寄存器（Output Registers）

　  ·位置输出寄存器 op，为 Vertex Program 所用；

　  ·颜色输出寄存器 oc，为 Fragment Program 所用；

　  ·例如，指令“m44 op, va0, vc0 ” 是将计算后的位置信息，放到op 输出； 指令 “mov oc, ft1” ，将ft1中的颜色信息放到oc 中输出

5、变量寄存器（Varying Registers）：v0，v1，...，v7

　  用于从 Vertex Program 向 Fragment Program 传递数据，例如，UV坐标是通过 Context3D：：setVertexBufferAt() 上载到 顶点属性寄存器 va1 ，指令“mov v1, va1”则将va1中的uv坐标数值移到v1中，以便Fragment Program可以访问到， 如 "tex ft0, v1, fs0<2d, repeat, miplinear>" 指令 ，意义为：将fs0中的纹理数据，通过UV坐标裁剪后放到 ft0 暂存寄存器

6、纹理样本 （Texture Sampler）：fs0，fs1，...，fs7

　  用来存放纹理数据，通过函数 Context3D::setTextureAt() 函数将值载入， 使用时，如上  "tex ft0, v1, fs0<2d, repeat, miplinear>" 指令。

*关于AGAL寄存器的几点说明：

1、每个寄存器占16个字，即4个float型，在AS3里则表现为4个Number型；

2、通过 x,y,z,w 或 r,g,b,a 可以访问寄存器中的4个float型数值（元素），如va1.x 和 va1.r 都表示va1中的第一个元素，寄存器运算时各个元素对应；

3、在vertex shader中我们一般用 x,y,z,w 来访问， 在fragment shader中用 r,g,b,a 访问

 

AGAL操作码：

AGAL共有30个操作码，这里列出常用的几个：

        mov - 移动
        add - 加
        sub - 减
        mul - 乘
        div - 除
        m44 - 乘上4阶矩阵
        tex - 纹理裁剪， 将保存在fs[n]中的纹理数据，根据UV坐标，裁剪制作成纹理样本

　　  其他操作指令参见AGAL文档：http://vdisk.weibo.com/s/3qDOt/1332504563

*每条VertexShader指令在每个顶点上都跑一遍；同样的，每条Fragment Shader指令将在每个像素上都跑一遍；

 

AS3中，编译AGAL指令须按照以下几个步骤：

1、创建AGALMiniAssembler类对象 （AGALMiniAssembler 是Adobe提供的用来将字符串格式的AGAL指令编译成二进制码的工具类），如：

var vertexShaderAssembler:AGALMiniAssembler = new AGALMiniAssembler();
var fragmentShaderAssembler:AGALMiniAssembler = new AGALMiniAssembler();

2、编译AGAL代码，如：

 vertexShaderAssembler.assemble(Context3DProgramType.VERTEX,
      "m44 op, va0, vc0\n" +
      "mov v0, va0\n" +
      "mov v1, va1\n" +
      "mov v2, va2\n" );

　　fragmentShaderAssembler.assemble(Context3DProgramType.FRAGMENT,
     "tex ft0, v1, fs0<2d, repeat, miplinear>\n" +
     "mov oc, ft0\n" );

3、创建Shader，如：

var shaderProgram:Program3D = _context3D.createProgram();

4、将编译后的AGAL代码上载给Shader ，如：

shaderProgram.upload(vertexShaderAssembler.agalcode, fragmentShaderAssembler.agalcode);