Extra：Variable Types

文章著作权归作者所有。转载请联系作者，并在文中注明出处，给出原文链接。
本系列原更新于作者的github博客，这里给出链接。

在我们使用Cg或者HLSL进行shader编写的过程中，常常涉及到一些变量类型的使用，其中数字类型有三种最基础的变量类型：float，half，fixed，由此延伸出的还有向量类型以及矩阵类型，如：float3，half4x4。虽然都是表示数字，但它们之间的差别还是应该清楚，而不是遇到数据就无脑地使用float。

• float: high precision floating point. Generally 32 bits, just like float type in regular programming languages.
• half: medium precision floating point. Generally 16 bits, with a range of –60000 to +60000 and 3.3 decimal digits of precision.
• fixed: low precision fixed point. Generally 11 bits, with a range of –2.0 to +2.0 and 1/256th precision.

这是Unity官方的说明。可以看到，从精度上来说，三者的关系是float>half>fixed，而从占用的内存上则必然是相反的，这也就需要我们明智地选取数据类型。

• For colors and unit length vectors, use fixed.
• For others, use half if range and precision is fine; otherwise use float.
• On mobile platforms, the key is to ensure as much as possible stays in low precision in the fragment shader. On most mobile GPUs, applying swizzles to low precision (fixed/lowp) types is costly; converting between fixed/lowp and higher precision types is quite costly as well.

同样，这是来自官方的建议。对于颜色和单位向量，使用fixed，这是因为1/256已经足以满足颜色的精度需求。其他情况下，在精度要求较低时使用half，否则使用float。在移动平台，尤其要注意float类型的使用，一是因为移动平台的精度要求更低，二是因为移动平台的内存更有限。在移动平台，还要注意，尽量避免swizzles操作以及高低精度类型的转换（fixed/half--float），这两种操作的代价都是比较昂贵的。对于大多数现代PC来说，float类型的内存占用是可以被接受的，float的精度相较于half也比较能满足精度的需求。

此外，还有一种关键字是uniform，它的作用是表示这个变量是全局可变变量。在着色器中使用这个变量时，这个变量会被添加到着色器的uniform变量列表中，在Cg/HLSL中，全局变量都是默认带uniform的，在Shaderlab中也是如此。因此我们可以在代码中使用uniform标记变量，但这通常是多余的。