Shader跨平台编译:Unreal

  1. 协议

用一张图来说清楚Unreal针对Shader的跨平台处理方案。

[plantuml]
title Unreal cross-platform shader solution\nhttps://tis.ac.cn/blog/kongdeyou/shader_cross_platform_compile_unreal/
partition Source {
:HLSL>
}
split
partition DirectX {
:D3D Compiler;
split
partition DX12.1 {
:DX-IL]
note right
MS-DX12.1 LLVM IL
Device independent
end note
}
kill
split again
partition DX11,DX12 {
:DX-BC]
}
kill
end split
}
split again
:HLSLCC;
note right
HLSL -> AST -> Mesa IR
Mesa IR -> Other shader source
end note
split
partition OpenGL {
:GLSL>
}
partition Vulkan {
:glslang;
:SPIRV]
}
kill
split again
partition Metal {
:Metal SL>
:MSL Compiler;
:metallib]
note left
Apple Metal LLVM IL
Device independent
end note
}
kill
end split
end split
[/plantuml]

最开始的文章中提到过,Unreal的解决方案是Source to Source。

Unreal以HLSL语言作为Shader的源语言。
当平台是DirectX时,直接使用官方的D3D Compiler,对于DX12及以下的版本生成字节码DXBC使用,对于DX12.1,D3D Compiler将生成一个设备无关的中间语言DXIL,微软开源了DXIL,DXIL是一个基于LLVM的中间语言,因此DXIL是个开放标准的字节码系统,不再需要根据DDK来猜测各种文档未定义的行为,DXBC也至此完成了它的历史使命。
当平台为非DirectX时,Unreal实现了一套HLSLCC,用来做Source to Source的转换,将HLSL语言的Shader代码转换为其他语言的Shader代码。HLSLCC是Unreal基于Mesa编译器魔改的,将输入的HLSL代码解析出抽象语法树,再转化为Mesa中间表示语言,最后转化为GLSL或MSL。事实上,这个过程Unreal做了不少的优化。(图形搞来搞去搞到最后在玩编译器啊啊啊…误)

协议

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