GLSL と HLSL の対応を示すリファレンスGLSL-to-HLSL reference

• 02/08/2017
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グラフィックス アーキテクチャを OpenGL ES 2.0 から Direct3D 11 に移植してユニバーサル Windows プラットフォーム (UWP) 向けのゲームを作成する際は、OpenGL シェーダー言語 (GLSL) コードを Microsoft 上位レベル シェーダー言語 (HLSL) コードに移植します。You port your OpenGL Shader Language (GLSL) code to Microsoft High Level Shader Language (HLSL) code when you port your graphics architecture from OpenGL ES 2.0 to Direct3D 11 to create a game for Universal Windows Platform (UWP). ここで参照される GLSL は OpenGL ES 2.0 とは互換性がありません。HLSL は Direct3D 11 と互換性があります。The GLSL that is referred to herein is compatible with OpenGL ES 2.0; the HLSL is compatible with Direct3D 11. Direct3D 11 と以前のバージョンの Direct3D の違いについては、「機能のマッピング」をご覧ください。For info about the differences between Direct3D 11 and previous versions of Direct3D, see Feature mapping.

• OpenGL ES 2.0 Direct3D とを比較する 11Comparing OpenGL ES 2.0 with Direct3D 11
• GLSL HLSL 変数の移植Porting GLSL variables to HLSL
• GLSL HLSL の種類の移植Porting GLSL types to HLSL
• HLSL のグローバル変数を事前に定義された GLSL の移植Porting GLSL pre-defined global variables to HLSL
• GLSL HLSL 変数への移植の例Examples of porting GLSL variables to HLSL
  • 統一された、属性、および GLSL のさまざまなUniform, attribute, and varying in GLSL
  • HLSL の定数バッファーとデータの転送Constant buffers and data transfers in HLSL
• Direct3D に OpenGL レンダリング コードの移植の例Examples of porting OpenGL rendering code to Direct3D
• 関連トピックRelated topics

OpenGL ES 2.0 と Direct3D 11 の比較Comparing OpenGL ES 2.0 with Direct3D 11

OpenGL ES 2.0 と Direct3D 11 には多くの類似点があります。OpenGL ES 2.0 and Direct3D 11 have many similarities. どちらも、類似したレンダリング パイプラインとグラフィックス機能があります。They both have similar rendering pipelines and graphics features. ただし、Direct3D 11 はレンダリングの実装と API であり、仕様ではありません。OpenGL ES 2.0 はレンダリングの仕様と API であり、実装ではありません。But Direct3D 11 is a rendering implementation and API, not a specification; OpenGL ES 2.0 is a rendering specification and API, not an implementation. Direct3D 11 と OpenGL ES 2.0 は通常、次の点で異なります。Direct3D 11 and OpenGL ES 2.0 generally differ in these ways:

GLSL と HLSL は一般に次の点で異なります。GLSL and HLSL generally differ in these ways:

注  HLSL がテクスチャおよびサンプラーとして 2 つのオブジェクト。Note  HLSL has textures and samplers as two separate objects. GLSL では、Direct3D 9 と同様に、テクスチャのバインドはサンプラーの状態の一部です。In GLSL, like Direct3D 9, the texture binding is part of the sampler state.

GLSL では、事前定義されたグローバル変数として OpenGL の状態の多くを示します。In GLSL, you present much of the OpenGL state as pre-defined global variables. たとえば、GLSL でを使用する、 gl_位置頂点の位置を指定する変数とgl_FragColorフラグメントの色を指定する変数。For example, with GLSL, you use the gl_Position variable to specify vertex position and the gl_FragColor variable to specify fragment color. HLSL では、アプリ コードからシェーダーに Direct3D の状態を明示的に渡します。In HLSL, you pass Direct3D state explicitly from the app code to the shader. たとえば、Direct3D と HLSL を使う場合は、頂点シェーダーへの入力が頂点バッファーのデータ形式に一致し、アプリ コードの定数バッファーの構造がシェーダー コードの定数バッファー (cbuffer) の構造と一致する必要があります。For example, with Direct3D and HLSL, the input to the vertex shader must match the data format in the vertex buffer, and the structure of a constant buffer in the app code must match the structure of a constant buffer (cbuffer) in shader code.

HLSL への GLSL 変数の移植Porting GLSL variables to HLSL

GLSL では、グローバル シェーダーの変数の宣言に修飾子を適用し、その変数にシェーダーの特定の動作を割り当てます。In GLSL, you apply modifiers (qualifiers) to a global shader variable declaration to give that variable a specific behavior in your shaders. HLSL では、シェーダーとやり取りする引数を使ってシェーダーのフローを定義するため、これらの修飾子は必要ではありません。In HLSL, you don’t need these modifiers because you define the flow of the shader with the arguments that you pass to your shader and that you return from your shader.

GLSL では、修飾子のない変数は、各シェーダーに対してプライベートな通常のグローバル変数に過ぎません。In GLSL, variables without modifiers are just ordinary global variables that are private to each shader.

テクスチャ (HLSL での Texture2D) と関連のサンプラー (HLSL での SamplerState) にデータを渡すときに、通常は、ピクセル シェーダーのグローバル変数としてこれらを宣言します。When you pass data to textures (Texture2D in HLSL) and their associated samplers (SamplerState in HLSL), you typically declare them as global variables in the pixel shader.

HLSL への GLSL の型の移植Porting GLSL types to HLSL

HLSL に GLSL の型を移植する場合は、次の表を参考にしてください。Use this table to port your GLSL types to HLSL.

HLSL への GLSL の定義済みグローバル変数の移植Porting GLSL pre-defined global variables to HLSL

GLSL の定義済みグローバル変数を HLSL に移植する場合は、次の表を参考にしてください。Use this table to port GLSL pre-defined global variables to HLSL.

頂点シェーダーの入力とピクセル シェーダーの入力に位置や色などを指定するには、セマンティクスを使います。You use semantics to specify position, color, and so on for vertex shader input and pixel shader input. 入力レイアウトのセマンティクス値と頂点シェーダーの入力を一致させる必要があります。You must match the semantics values in the input layout with the vertex shader input. 例については、「HLSL への GLSL 変数の移植の例」をご覧ください。For examples, see Examples of porting GLSL variables to HLSL. HLSL セマンティクスについて詳しくは、「セマンティクス」をご覧ください。For more info about the HLSL semantics, see Semantics.

HLSL への GLSL 変数の移植の例Examples of porting GLSL variables to HLSL

ここでは、OpenGL/GLSL コードの GLSL 変数の使用例と、Direct3D/HLSL コードでの相当する例を紹介します。Here we show examples of using GLSL variables in OpenGL/GLSL code and then the equivalent example in Direct3D/HLSL code.

GLSL での uniform、attribute、および varyingUniform, attribute, and varying in GLSL

OpenGL のアプリ コードOpenGL app code

// Uniform values can be set in app code and then processed in the shader code.
uniform mat4 model;
uniform mat4 view;
uniform mat4 projection;

// Incoming position of vertex
attribute vec4 position;
 
// Incoming color for the vertex
attribute vec3 color;
 
// The varying variable tells the shader pipeline to pass it  
// on to the fragment shader.
varying vec3 colorVarying;

GLSL の頂点シェーダー コードGLSL vertex shader code

//The shader entry point is the main method.
void main()
{
colorVarying = color; //Use the varying variable to pass the color to the fragment shader
gl_Position = position; //Copy the position to the gl_Position pre-defined global variable
}

GLSL のフラグメント シェーダー コードGLSL fragment shader code

void main()
{
//Pad the colorVarying vec3 with a 1.0 for alpha to create a vec4 color
//and assign that color to the gl_FragColor pre-defined global variable
//This color then becomes the fragment's color.
gl_FragColor = vec4(colorVarying, 1.0);
}

HLSL での定数バッファーとデータ転送Constant buffers and data transfers in HLSL

データを HLSL の頂点シェーダーに渡し、それがピクセル シェーダーに渡されるしくみの例を示します。Here is an example of how you pass data to the HLSL vertex shader that then flows through to the pixel shader. アプリ コードでは、頂点と定数バッファーを定義します。In your app code, define a vertex and a constant buffer. 次に、頂点シェーダー コードで、定数バッファーを cbuffer として定義し、頂点単位のデータとピクセル シェーダーの入力データを格納します。Then, in your vertex shader code, define the constant buffer as a cbuffer and store the per-vertex data and the pixel shader input data. ここでは、VertexShaderInput および PixelShaderInput と呼ばれる構造を使います。Here we use structures called VertexShaderInput and PixelShaderInput.

Direct3D のアプリ コードDirect3D app code

struct ConstantBuffer
{
    XMFLOAT4X4 model;
    XMFLOAT4X4 view;
    XMFLOAT4X4 projection;
};
struct SimpleCubeVertex
{
    XMFLOAT3 pos;   // position
    XMFLOAT3 color; // color
};

 // Create an input layout that matches the layout defined in the vertex shader code.
 const D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC basicVertexLayoutDesc[] =
 {
     { "POSITION", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0,  0, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0 },
     { "COLOR",    0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0, 12, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0 },
 };

// Create vertex and index buffers that define a geometry.

HLSL の頂点シェーダー コードHLSL vertex shader code

cbuffer ModelViewProjectionCB : register( b0 )
{
    matrix model; 
    matrix view;
    matrix projection;
};
// The POSITION and COLOR semantics must match the semantics in the input layout Direct3D app code.
struct VertexShaderInput
{
    float3 pos : POSITION; // Incoming position of vertex 
    float3 color : COLOR; // Incoming color for the vertex
};

struct PixelShaderInput
{
    float4 pos : SV_Position; // Copy the vertex position.
    float4 color : COLOR; // Pass the color to the pixel shader.
};

PixelShaderInput main(VertexShaderInput input)
{
    PixelShaderInput vertexShaderOutput;

    // shader source code

    return vertexShaderOutput;
}

HLSL のピクセル シェーダー コードHLSL pixel shader code

// Collect input from the vertex shader. 
// The COLOR semantic must match the semantic in the vertex shader code.
struct PixelShaderInput
{
    float4 pos : SV_Position;
    float4 color : COLOR; // Color for the pixel
};

// Set the pixel color value for the renter target. 
float4 main(PixelShaderInput input) : SV_Target
{
    return input.color;
}

Direct3D への OpenGL のレンダリング コードの移植例Examples of porting OpenGL rendering code to Direct3D

ここでは、OpenGL ES 2.0 コードのレンダリングの例と、Direct3D 11 コードでの相当する例を紹介します。Here we show an example of rendering in OpenGL ES 2.0 code and then the equivalent example in Direct3D 11 code.

OpenGL のレンダリング コードOpenGL rendering code

// Bind shaders to the pipeline. 
// Both vertex shader and fragment shader are in a program.
glUseProgram(m_shader->getProgram());
 
// Input asssembly 
// Get the position and color attributes of the vertex.

m_positionLocation = glGetAttribLocation(m_shader->getProgram(), "position");
glEnableVertexAttribArray(m_positionLocation);

m_colorLocation = glGetAttribColor(m_shader->getProgram(), "color");
glEnableVertexAttribArray(m_colorLocation);
 
// Bind the vertex buffer object to the input assembler.
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_geometryBuffer);
glVertexAttribPointer(m_positionLocation, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, NULL);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_colorBuffer);
glVertexAttribPointer(m_colorLocation, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, NULL);
 
// Draw a triangle with 3 vertices.
glDrawArray(GL_TRIANGLES, 0, 3);

Direct3D のレンダリング コードDirect3D rendering code

// Bind the vertex shader and pixel shader to the pipeline.
m_d3dDeviceContext->VSSetShader(vertexShader.Get(),nullptr,0);
m_d3dDeviceContext->PSSetShader(pixelShader.Get(),nullptr,0);
 
// Declare the inputs that the shaders expect.
m_d3dDeviceContext->IASetInputLayout(inputLayout.Get());
m_d3dDeviceContext->IASetVertexBuffers(0, 1, vertexBuffer.GetAddressOf(), &stride, &offset);

// Set the primitive's topology.
m_d3dDeviceContext->IASetPrimitiveTopology(D3D11_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLELIST);

// Draw a triangle with 3 vertices. triangleVertices is an array of 3 vertices.
m_d3dDeviceContext->Draw(ARRAYSIZE(triangleVertices),0);

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