US2S3L4——Swizzle操作符

Swizzle操作符

上节课我们学习了向量，但是我们并没有讲解如何获取向量中某元素的相关知识点
而这节课将要学习的Swizzle操作符就可以用于获取向量中元素

Swizzle操作符通常以点号( .​ )的形式使用，后面跟着所需的分量顺序

对于四维向量来说，我们可以通过：向量.xyzw​ 或 向量.rgba​
两种分量的写法来表示向量中的四个值

其中 xyzw​ 和 rgba​ 分别代表四维向量中的四个元素
在此的意义就是向量一般可以用来表示坐标和颜色

  1. 向量获取元素可以利用Swizzle操作符获取
  2. 矩阵获取元素和二维数组获取方式一样
  3. Swizzle操作符可以让我们对向量进行方便的操作
  4. 向量和矩阵在声明和获取时可以配合使用
  5. 高维向量或矩阵可以用低维容器装载，可以利用这个特点将4维变3维，4x4变3x3

Swizzle操作符使用方法

  1. 利用它来提取分量，使用 xyzw​ 或 rgba​

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    fixed4 f4 = fixed4(1, 2, 3, 4);
    fixed f;
    //提取第一个分量
    f = f4.x;
    f = f4.r;
    //提取第二个分量
    f = f4.y;
    f = f4.g;
    //以此类推，第三个分量就是f4.z或f4.b，第四个分量就是f4.w或f4.a

  2. 利用它来重新排列分量

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    fixed4 f4 = fixed4(1, 2, 3, 4);

    //重新排列分量
    f4 = f4.yzxw;   //fixed4(2, 3, 1, 4)
    f4 = f4.abgr;   //fixed4(4, 1, 3, 2)

  3. 利用它来创建新向量

    可以用高维向量声明低维向量（指定需要哪些分量），使用低维向量声明高维向量（需要补全相应分量）

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    fixed4 f4 = fixed4(1, 2, 3, 4);
    fixed f = f4.g;    //2

    //创建新的向量
    fixed3 f3 = f4.xyz;                 //fixed3(4, 1, 3)
    fixed2 f2 = f3.xz;                  //fixed2(4, 3)
    fixed4 f4_2 = fixed4(f2, 4, 5);     //fixed4(4, 3, 4, 5)
    fixed4 f4_3 = fixed4(f2, f2);       //fixed4(4, 3, 4, 3)
    f4_2 = fixed4(f3, f);               //fixed4(4, 1, 3, 2)

向量和矩阵的更多用法

  1. 利用向量声明矩阵

    在声明矩阵时，我们可以配合向量来进行声明

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    fixed4 f4 = fixed4(1, 2, 3, 4);

    fixed4x4 f4x4 = { fixed4(1, 2, 3, 4),
                      fixed4(5, 6, 7, 8),
                      fixed4(9, 10, 11, 12),
                      fixed4(13, 14, 15, 16) };

    fixed4x4 f4x4_2 = { f4, 
                        f4, 
                        f4, 
                        f4 };

  2. 获取矩阵中的元素

    矩阵中元素的获取和二维数组一样

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    fixed4x4 f4x4 = { fixed4(1, 2, 3, 4),
                      fixed4(5, 6, 7, 8),
                      fixed4(9, 10, 11, 12),
                      fixed4(13, 14, 15, 16) };

    fixed f = f4x4[0][0];

  3. 利用向量获取矩阵中的某一行

    我们可以用向量作为容器存储矩阵中的某一行

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    fixed4x4 f4x4 = { fixed4(1, 2, 3, 4),
                      fixed4(5, 6, 7, 8),
                      fixed4(9, 10, 11, 12),
                      fixed4(13, 14, 15, 16) };

    fixed4 f4_2 = f4x4[3];

  4. 高维转低维

    向量和矩阵都可以用低维存高维，会自动舍去多余元素

    对于高维转低维的向量来说，会直接使用前面对应个数的元素
    对于高维转低维的矩阵，会直接使用前面对应维数的元素

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    fixed4 f4 = fixed4(1, 2, 3, 4);
    fixed4x4 f4x4 = { fixed4(1, 2, 3, 4),
                      fixed4(5, 6, 7, 8),
                      fixed4(9, 10, 11, 12),
                      fixed4(13, 14, 15, 16) };

    fixed3 f3_2 = f4;   //f4.xyz
    fixed2 f2_2 = f4;   //f4.xy

    fixed3x3 f3x3 = f4x4;   //f4x4[0,1,2][0,1,2]
    fixed4x4 f2x2 = f4x4;   //f4x4[0,1][0,1]