Cg内置函数

Cg常用内置函数

加粗的函数为经常使用函数，标红函数为含有比较的函数

数学类

abs(x)——返回输入参数的绝对值

acos(x)——反余切函数，输入参数范围为[-1,1]，返回[0,π ]区间的角度值

all(x)——如果输入参数均不为0，则返回ture；否则返回flase。&&运算

any(x)——输入参数只要有其中一个不为0，则返回true。||运算

asin(x)——反正弦函数,输入参数取值区间为[−1,1]，返回角度值范围为[-π/2, π/2]

atan(x)——反正切函数，返回角度值范围为[-π/2, π/2]

atan2(y,x)——计算y/x 的反正切值。实际上和atan(x)函数功能完全一样，至少输入参数不同。atan(x) =atan2(x, float(1))。

ceil(x)——对输入参数向上取整。例如：ceil(float(1.3))，其返回值为2.0

clamp(x, min, max)——将x收缩至min与max之间，即min(max(x, min), max);

cos(x)——返回弧度 x的余弦值。返回值范围为[−1,1]

cosh(x)——双曲余弦（hyperbolic cosine）函数，计算x的双曲余弦值。cosh(x) = （exp(x) + exp(-x))/2

cross(x, y)——差积，x叉乘y = (x[1]*y[2]-y[1]*x[2], x[2]*y[0] - y[2]*x[0], x[0]*y[1] - y[0]*x[1])，注意，输入参数必须是三元向量！;

degrees(x)——输入参数为弧度值(radians)，函数将其转换为角度值(degrees)

determinant(m)——计算矩阵的行列式。

distance(p0, p1)——两点距离， length(p0-p1);

dot(x, y)——点积，各分量分别相乘后相加;

exp(x)——计算pow(e, x)的值，e= 2.71828182845904523536

exp2(x)——计算pow(2, x)的值

floor(x)——对输入参数向下取整。例如floor(float(1.3))返回的值为1.0；但是floor(float(-1.3))返回的值为-2.0。该函数与ceil(x)函数相对应。

fmod(x,y)——返回x/y 的余数。如果y 为0，结果不可预料。

fract(x)——取小数部分，即x - floor(x);

frexp(x, out exp)——将浮点数x 分解为尾数和指数，即x = m* 2^exp，返回m，并将指数存入exp 中；如果x 为0，则尾数和指数都返回0

ldexp(x, n)——计算x ∗2^n的值

length(x)——向量长度;

lerp(a, b, f)——计算(1− f )∗ a + b∗ f 或者a + f ∗(b − a)的值。即在下限a 和上限b 之间进行插值，f 表示权值。注意，如果a 和b 是向量，则权值f必须是标量或者等长的向量。

lit(NdotL,NdotH, m)——N 表示法向量；L 表示入射光向量；H 表示半角向量；m 表示高光系数。函数计算环境光、散射光、镜面光的贡献，返回的4 元向量：

X 位表示环境光的贡献，总是1.0；

Y位代表散射光的贡献，如果N • L < 0，则为 0；否则为N • L

Z位代表镜面光的贡献，如果 N • L < 0或者N • H < 0，则位 0；否则为(N • H)m；

W 位始终位1.0

log(x)——计算ln(x)的值，x必须大于 0

log2(x)——计算 log 2x 的值，x 必须大于0

log10(x)——计算 log 10x 的值，x 必须大于0

max(x, y)——取最大值;

min(x, y)——取最小值，x、y为标量;

mod(x, y)—— 取模， x - y*floor(x/y)

mul(M, N)——计算两个矩阵相乘，如果M 为AxB 阶矩阵，N 为BxC 阶矩阵，则返回AxC 阶矩阵。下面两个函数为其重载函数。

mul(M, v)——计算矩阵和向量相乘

mul(v, M)——计算向量和矩阵相乘

noise(x)——噪声函数，返回值始终在0，1 之间；对于同样的输入，始终返回相同的值（也就是说，并不是真正意义上的随机噪声）。

normalize(x)——归一化， length(x)=1;

pow(x, y)—— xy

radians(x)——函数将角度值转换为弧度值

reflect(I, N)——根据入射光方向向量I，和顶点法向量N，计算反射光方向向量。其中I 和N必须被归一化，需要非常注意的是，这个I 是指向顶点的；函数只对三元向量有效。

refract(I,N,eta)——计算折射向量，I 为入射光线，N 为法向量，eta 为折射系数；其中I 和N 必须被归一化，如果I 和N 之间的夹角太大，则返回（0，0，0），也就是没有折射光线；I 是指向顶点的；函数只对三元向量有效。

round(x)——Round-to-nearest，或closest integer to x 即四舍五入。

saturate(x)——如果x 小于0，返回0；如果x 大于1，返回1；否则，返回x

sign(x)——如果x 大于0，返回1；如果x 小于0，返回01；否则返回0。

sin(x)——输入参数为弧度，计算正弦值，返回值范围为[−1,1]

sincos(float x,out s, out c)——该函数是同时计算x 的sin 值和cos 值，其中s=sin(x)，c=cos(x)。该函数用于“同时需要计算sin 值和cos 值的情况”，比分别运算要快很多!

sinh(x)——计算双曲正弦（hyperbolic sine）值。cosh(x) = （exp(x) - exp(-x))/2

smoothstep(min, max, x)——x大于min，小于max时平滑差值，x<=min时为0.0， x>=max时为1.0;按照下列公式平滑插值：

-2( (x-min) / (max-min) )^3 + 3( (x-min) / (max-min) )^2

sqrt(x)——求x 的平方根， x ，x 必须大于0。

step(edge, x)——如 x小于edge，则返回0.0，否则返回1.0;

tan(x)——输入参数为弧度，计算正切值

tanh(x)——计算双曲正切值

transpose(M)——M为矩阵，计算其转置矩阵

纹理映射函数

tex1D(sampler1D tex, float s)——一维纹理查询

tex1D(sampler1D tex, float s, float dsdx, float dsdy)——使用导数值（derivatives）查询一维纹理

* Tex2D(sampler2D tex, float2 s)*二维纹理查询

Tex2D(sampler2D tex, float2 s, float2 dsdx, float2 dsdy)——使用导数值（derivatives）查询二维纹理

texCUBE(samplerCUBE tex, float3 s)查询立方体纹理

偏导函数

ddx(a) 参数a 对应一个像素位置，返回该像素值在X 轴上的偏导数

ddy(a) 参数a 对应一个像素位置，返回该像素值在X 轴上的偏导数

Attention：

函数 ddx 和ddy 用于求取相邻像素间某属性的差值；

函数 ddx 和ddy 的输入参数通常是纹理坐标；

函数 ddx 和ddy 返回相邻像素键的属性差值；

假设传递给ddx\ddy 函数的参数myVar 是纹理坐标，则，ddx(myVar)的值为，纹理上像素点 p (i +1, j)的纹理颜色值减去 myVar 对应的纹理颜色值。