![axmol-hlsl-first.png](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-2595091/1b77ae67ab504b9797a828e2f0c2e158.png)Axmol v3 的跨平台渲染工作流迎来了一次基础性升级：引擎 Shader 已从以 GLSL 为源的旧流程迁移到 **HLSL-first**。开发者现在可以维护一份 HLSL 源码，再由全新的 Axmol 专用 Shader 编译器 `axslcc 3.99` 为 D3D11、D3D12、Vulkan、Metal、OpenGL 和 OpenGL ES 生成目标代码与运行时反射信息。

这次迁移并不只是把 `.vert`、`.frag` 改写成 `.hlsl`。它同时重新梳理了 Shader 编译、资源反射、顶点输入、采样器和各 RHI 后端之间的契约，让跨平台 Shader 的行为更统一，也让后续渲染功能能够建立在更清晰、可维护的基础之上。

## 一份 HLSL，覆盖全部 RHI

新的 CMake Shader 流程会根据项目启用的 RHI 自动选择编译目标。顶点、像素与计算 Shader 使用 `_vs.hlsl`、`_fs.hlsl`/`_ps.hlsl` 和 `_cs.hlsl` 命名，并由 `axslcc` 一次生成所需后端的代码包。构建系统还加入了 Shader variant 支持，可为同一份源码组合不同的预处理定义。

Axmol 内置 Shader、3D 渲染、VR，以及 ImGui、Live2D、Spine、Box2D Testbed 和 cpp-tests 中的 Shader 已一并迁移。过去用于 GLSL 转换和生成静态 Shader 信息的旧流程也随之退出。

## 顶点输入改用语义匹配

旧工作流通常依赖 `a_position`、`a_texCoord` 这样的变量名。HLSL-first 工作流改为使用 HLSL semantic 的名称与索引匹配顶点数据，例如：

```hlsl
struct VSInput
{
    float3 position : POSITION;
    float2 uv       : TEXCOORD0;
    float4 color    : COLOR0;
};
```

变量可以叫 `position`、`pos` 或任何其他名字；真正的绑定契约是 `POSITION0`、`TEXCOORD0` 和 `COLOR0`。除了引擎内置语义，新的运行时模型也支持自定义 semantic，为扩展渲染路径和实例数据提供了更自然的表达方式。

## 统一的采样器模型

采样器是这次重构的另一项重点。`base.hlsli` 提供 22 个稳定的内置 preset，包括 `LinearClamp`、`PointWrap`、`AnisoClamp` 和阴影比较采样器等常用组合：

```hlsl
#include "base.hlsli"

Texture2D u_tex0;

float4 main(float2 uv : TEXCOORD0) : SV_Target0
{
    return u_tex0.Sample(LinearClamp, uv);
}
```

如果内置 preset 无法满足需求，也可以声明具名的自定义 `SamplerState`，并在创建 `Program` 之前通过 `SamplerRegistry` 注册对应状态。Shader 反射记录的是稳定的逻辑绑定，各后端再将其映射为 D3D sampler slot、D3D12 descriptor、Vulkan descriptor set、Metal sampler 或 GL/ES combined sampler。

新的 `Program` 校验会在自定义采样器未注册或 Shader 模块编译失败时将程序标记为无效，避免错误悄悄进入绘制阶段。

## 新的反射与资源绑定契约

`axslcc 3.99` 的 Shader 包和反射 ABI 已针对 Axmol RHI 重新设计。运行时现在可以直接获得：

- 顶点输入的 semantic 名称、索引与后端位置；
- texture、sampler、uniform buffer 和 storage resource 的最终绑定信息；
- 内置 sampler preset 与 Program-local 自定义 sampler 的明确区分；
- 各目标代码是文本还是原生字节码等必要元数据。

Shader 作者无需手写 `register(...)`。资源按统一规则声明，由编译器分配确定性的逻辑绑定，再由 RHI 完成后端翻译。D3D11、D3D12、Vulkan、Metal 与 OpenGL/ES 的实现均已适配这一模型，其中也包括 Vulkan 的独立 image/sampler descriptor set，以及 D3D12 的 descriptor heap 分配更新。

## 迁移时需要注意什么

新的 Shader 建议包含 `base.hlsli`，使用 HLSL semantic，并让 `axslcc` 自动处理资源绑定。Uniform 与 texture 的名称仍是 C++ 侧查找契约，因此不能随意修改。

OpenGL/ES 最终使用 combined sampler。为了保持所有后端行为一致，同一个 Shader 中不要让同一 texture 同时使用多个 sampler；需要不同采样方式时，应使用不同 texture binding。

UV 的 Y 翻转也不应因为“从 GLSL 迁移到 HLSL”而机械添加。`1.0 - uv.y` 表示数据空间转换，`AX_Y_UP()` 表示后端相关坐标转换，应根据输入数据本身的含义选择。

完整规则、常见问题与迁移指南可参考：

- [HLSL Shader 规范](https://github.com/axmolengine/axmol/blob/dev/docs/hlsl-spec.md)
- [HLSL 常见问题](https://github.com/axmolengine/axmol/blob/dev/docs/hlsl-faq.md)
- [Shaders in Axmol 3](https://github.com/axmolengine/axmol/wiki/Shaders-in-Axmol3)

## 验证情况

本次迁移已使用新的 HLSL Shader 集完成全部 RHI cpp-tests 验证。合并前依赖版本将从候选版切换为正式发布的 `axslcc 3.99.0`。

HLSL-first 让 Axmol 的 Shader 源码、编译器反射和多后端运行时第一次建立在同一套清晰契约上。它不仅减少了重复 Shader 与后端特例，也为 Axmol v3 后续的渲染演进打下了更稳固的基础。

Axmol v3 的跨平台渲染工作流迎来了一次基础性升级：引擎 Shader 已从以 GLSL 为源的旧流程迁移到 HLSL-first。开发者现在可以维护一份 HLSL 源码，再由全新的 Axmol 专用 Shader 编译器 axslcc 3.99 为 D3D11、D3D12、Vulkan、Metal、OpenGL 和 OpenGL ES 生成目标代码与运行时反射信息。

Axmol v3 全面迈向 HLSL-first Shader 工作流

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客户端

Axmolv3引擎升级至HLSL-first渲染工作流，开发者只需维护一份HLSL源码即可生成多平台目标代码。新流程统一了Shader编译、资源反射和采样器模型，支持语义匹配顶点输入和自定义采样器。内置Shader和测试案例已完成迁移，为跨平台渲染提供更稳定基础。

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