[发明专利]基于HLSL的多平台多目标语言的交叉编译器及编译方法

说明书

一种基于HLSL的多平台多目标语言的交叉编译器及编译方法，所述编译器包括：代码处理器、词法分析器、语法分析器和代码生成器，其中，所述代码处理器，用于对HLSL代码进行预处理；所述词法分析器，用于对预处理后的HLSL代码进行词法分析，生成记号；所述语法分析器，用于对生成的记号进行语法分析，构建出抽象语法树；所述代码生成器，用于根据抽象语法树生成与平台无关的中间代码；以及用于将中间代码生成目标语言代码。本发明的基于HLSL的多平台多目标语言的交叉编译器及编译方法，可以实现多平台多目标语言的交叉编译。

技术领域

本发明涉及着色器语言技术领域，特别是涉及一种基于HLSL的多平台多目标语言的交叉编译器及编译方法。

背景技术

着色器语言是一种用于可编程GPU管线的开发语言，着色器语言编写的代码会被着色器编译器编译成为GPU可执行的指令。目前常见的着色器语言有用于Direct3D的HLSL、用于OpenGL的GLSL，以及用于Metal的MSL，这些着色器语言互相之间语法不兼容，并且具有各自平台独自的编译器。

随着技术的发展，尤其是移动平台的兴起，大型的游戏引擎都需要支持多平台、多图形接口，为了节省开发和维护成本，多平台通用的着色器语言成为了一个常见需求。

目前常见的技术解决方案有以下三种：

1．使用宏定义封装不同着色器语言之间的差异，这套宏编写的代码最终在各平台展开为目标语言。此种方案的缺点是需要使用者对被封装的语言差异非常了解，才能编写出正确的代码。

2．开发一种新语言，交叉编译至各种目标平台的语言，通常还支持基于节点的图形化编辑器。此种方案的缺点是工作量大，并且需要使用者学习一种新语言或者新编辑工具。

3．开发者直接使用HLSL编写代码，使用Direct3D的编译器把HLSL代码编译至DXBC字节码，再从DXBC字节码转换至其他语言。此种方案的缺点是D3DCompiler只在Windows平台可用，其他平台需要使用Wine调用D3DCompiler，非常不方便。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于HLSL的多平台多目标语言的交叉编译器及编译方法，可以实现多平台多目标语言的交叉编译。

为实现上述目的，本发明提供的基于HLSL的多平台多目标语言的交叉编译器，包括：代码处理器、词法分析器、语法分析器和代码生成器，其中，

所述代码处理器，用于对HLSL代码进行预处理；

所述词法分析器，用于对预处理后的HLSL代码进行词法分析，生成记号；

所述语法分析器，用于对生成的记号进行语法分析，构建出抽象语法树；

所述代码生成器，用于根据抽象语法树生成与平台无关的中间代码；以及用于将中间代码生成目标语言代码。

进一步地，所述预处理的内容包括：对引用文件的展开，对预定义宏的展开，移除代码中的注释，以及移除掉使用宏控制的无用代码。

进一步地，所述代码生成器还包括：代码优化器，其用于对中间代码进行优化。

进一步地，所述目标语言代码含有反射信息，所述反射信息中包含着对着色器代码中使用GPU资源情况的描述。

进一步地，所述目标语言代码与平台的图形接口相匹配。

为实现上述目的，本发明提供的基于HLSL的多平台多目标语言的交叉编译方法，包括以下步骤：

编写HLSL代码；

对HLSL代码进行预处理，词法分析，语法分析，生成与平台无关的中间代码，将中间代码转换成目标语言代码；