D3D11 HLSL 编译器是否预先计算矩阵？

Question

假设我们在 HLSL 中有一个几何着色器（模型 5.0），其中有一个用于缩放的矩阵和一个用于平移的矩阵：

float4x4 scale;
scale[0] = float4( s,   0.0f, 0.0f, 0.0f);
scale[1] = float4(0.0f,  s,   0.0f, 0.0f);
scale[2] = float4(0.0f, 0.0f,  s,   0.0f);
scale[3] = float4(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);

float4x4 translation;
translation[0] = float4(1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
translation[1] = float4(0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
translation[2] = float4(0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
translation[3] = float4( x,    y,    z,   1.0f);

这里s是一个缩放系数，x、y、z是每个轴的平移量。我们可以通过将这些矩阵相乘将它们组合成一个矩阵：

float4x4 combined;
combined = mul(scale, translation);

但是，也可以在纸上进行这种乘法运算，然后直接初始化组合矩阵。这样做会产生这样的结果：

float4x4 combined;
combined[0] = float4( s,   0.0f, 0.0f, 0.0f);
combined[1] = float4(0.0f,  s,   0.0f, 0.0f);
combined[2] = float4(0.0f, 0.0f,  s,   0.0f);
combined[3] = float4( x,    y,    z,   1.0f);

上面的例子很简单，但是我总共有 4 个矩阵，包括缩放、旋转和平移，所以你知道组合矩阵直接初始化会很麻烦。

因此，如果编译器会在编译期间执行此操作，出于可读性原因，最好单独初始化矩阵，但如果它不在编译期间而是在运行时合并它们，则最好初始化出于性能原因的组合矩阵。

因此，我的问题是：

编译器会在编译过程中自动组合这些矩阵吗？

我目前正在使用D3DCompileFromFile 函数来编译着色器。我不知道该函数是否使用与 Visual Studio 中的编译器相同的编译器，但如果没有，并且 Visual Studio 中的编译器更好，我可以在构建期间编译着色器，然后只需阅读 @ 987654329@文件。

另外，这个几何着色器正在生成广告牌，所以我无法在 CPU 上计算这些矩阵，因为每个广告牌都有不同的矩阵。

Answer 1

虽然 HLSL 编译器会执行一些优化，并且在将编译器着色器字节码转换为特定于硬件的微码时，驱动程序会执行额外的优化，但是与传统 C/C++ 编译器相比，HLSL 编译器的激进程度是有限的.

由于每个场景多次执行相同的着色器，因此通常在着色器常量中提供预组合矩阵。例如：

cbuffer Parameters : register(b0)
{
    float4x4 World
    float3x3 WorldInverseTranspose
    float4x4 WorldViewProj
};

这里我们提供世界矩阵、世界矩阵的逆转置和预组合的世界观投影矩阵。