Cg語言

Cg語言（C for Graphics）是為GPU編程設計的高級著色器語言，由NVIDIA公司開發。Cg極力保留C語言的大部分語義，並讓開發者從硬件細節中解脫出來，Cg同時也有一個高級語言的其他好處，如代碼的易重用性，可讀性得到提高，編譯器代碼優化。

Cg語言主要參照ANSI C建模，但也從C++和Java以及早期的繪製語言如RenderMan and the Stanford shading language中吸取了一些思想。這些使得很容易寫程序然後由編譯器進行優化，提高了可讀性。而且Cg的設計考慮了GPU的體系結構，如可編程多處理器單元（頂點處理器，像素處理器，外加不可編程單元）。這些部分和應用都是通過數據流連接起來。Cg語言允許分別為頂點和像素寫程序。Cg API引入了profiles的概念以處理頂點和像素編程所缺乏的通用性。一個Cg profile就定義了一套整個Cg語言的子集以適應不同的硬件平台和API。Cg程序可以根據運行時的需要或者事先編譯成GPU匯編代碼。這樣可以很容易地將一個Cg像素程序和手寫的頂點程序結合起來，或者甚至採用不可編程的OpenGL或者DirectX頂點流水線，反之亦然。

由於Nvidia和微軟合作緊密，Cg語言和HLSL的共通之處很多。^[1]在早期的官方文檔里，這兩者被解釋成貼了兩個牌的同一門語言。^[2]

細節

資料型別

Cg有6種數據型別（data types），跟C語言相當類似，有一些是為GPU特別定義的，型別如下：

• float - 32位元浮點數
• half - 16位元浮點數
• int - 32位元整數
• fixed - 12位元定點數
• bool - 布爾值
• sampler* - 代表紋理物件（texture object）

範例

• A sample Cg vertex shader

 // input vertex
 struct VertIn {
     float4 pos   : POSITION;
     float4 color : COLOR0;
 };
 
 // output vertex
 struct VertOut {
     float4 pos   : POSITION;
     float4 color : COLOR0;
 };
 
 // vertex shader main entry
 VertOut main(VertIn IN, uniform float4x4 modelViewProj) {
     VertOut OUT;
     OUT.pos     = mul(modelViewProj, IN.pos); // calculate output coords
     OUT.color   = IN.color; // copy input color to output
     OUT.color.z = 1.0f; // blue component of color = 1.0f
     return OUT;
 }

參照

• 程序設計語言
• 計算機圖形學
• Vertex and pixel shaders
• High level shader language
• OpenGL shading language
• Shader Model
• OpenGL
• DirectX

外部連結

• NVIDIA（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
  • Cg home page（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• OpenGL home page（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• DirectX home page（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• ShaderTech - GPU Programming
• NeHe Cg vertex shader tutorial
• Far Cry（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• A glimpse at Cg Shader Toolkit
• Virtools（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

1. Fusion Industries :: Cg and HLSL FAQ ::. 2012-08-24 [2020-04-25]. （原始內容存檔於2012-08-24）.
2. The Cg Tutorial - Chapter 1. Introduction. developer.download.nvidia.cn. [2020-04-25]. （原始內容存檔於2022-04-15）.