HLSL でシェーダーモデルと GPU 機能を特定する

#pragma ディレクティブを使うと、シェーダーが特定の GPU 機能を必要とすることを示すことができます。ランタイムに、Unity はこの情報を使ってシェーダープログラムが使用中のハードウェアと互換性があるかどうかを判断します。

#pragma require ディレクティブで個々の GPU 機能を指定したり、シェーダーモデル を指定したりすることができます。シェーダーモデルとは、一群の GPU 機能のことです。これは内部的には、同じ機能を持つ #pragma require ディレクティブのようなものです。

シェーダーが必要とする GPU 機能を正しく記述することが重要です。シェーダーが要件リストに含まれていない機能を使用すると、コンパイル時にエラーが発生したり、デバイスが実行時にシェーダーをサポートできなくなる可能性があります。

デフォルトの動作

デフォルトでは、Unity はシェーダーを #pragma require derivatives でコンパイルします。これは #pragma target 2.5 に相当します。

シェーダーステージの特別な要件

シェーダーが特定のシェーダーステージを定義する場合、Unity は自動的に要件リストに項目を追加します。

シェーダーが (#pragma geometryによって) ジオメトリステージを定義する場合、Unity は自動的に geometry を要件リストに追加します。
シェーダーが (#pragma hull または #pragma domainによって) テッセレーションのステージを定義する場合、Unity は自動的に tessellation を要件リストに追加します。

要件のリスト (または同等のターゲット値) にこれらの値がまだ含まれていない場合、Unity はシェーダーのコンパイル時に、これらの要件を追加したことを示す警告メッセージを表示します。この警告メッセージが表示されないようにするには、明示的に要件を追加するか、コードで適切なターゲット値を使用してください。

GPU 機能かシェーダーモデルの指定

必須の機能を指定するには、#pragma require ディレクティブの後に、スペースで区切られた値のリストを使用します。例えば、以下のようになります。

# pragma require integers mrt8

#pragma require ディレクティブの後に、コロンとスペースで区切られたシェーダーキーワードのリストを表記して使用することもできます。これは、指定されたキーワードのいずれかが有効になっているときに使用されるバリアントにのみ要件が適用されることを意味します。

例:

# pragma require integers mrt8 : EXAMPLE_KEYWORD OTHER_EXAMPLE_KEYWORD

複数の #pragma require 行を使用することができます。この例では、シェーダーはすべての場合に 整数 を要求し、EXAMPLE_KEYWORD が有効な場合には mrt8 を要求します。

# pragma require integers
# pragma require integers mrt8 : EXAMPLE_KEYWORD

シェーダーモデルを指定するには、#pragma target ディレクティブを使用します。例えば、以下のようになります。

# pragma target 4.0

#pragma target ディレクティブの後に、スペースで区切られたシェーダーキーワードのリストを表記して使用することもできます。これは、指定されたキーワードのいずれかが有効になっているときに使用されるバリアントにのみ要件が適用されることを意味します。

例:

# pragma target 4.0 EXAMPLE_KEYWORD OTHER_EXAMPLE_KEYWORD

ノート： #pragma require と #pragma target のキーワードを指定する構文は若干異なります。#pragma require のキーワードを指定する場合は、コロンを使用します。#pragma target のキーワードを指定する場合は、コロンを使用しません。

‘#pragma target’ 値のリスト

以下は、Unity が使用するシェーダーモデルのリストと、それぞれが対応する #pragma require の値の組み合わせです。

ノート： Unity のシェーダーモデルは、DirectX のシェーダーモデルや OpenGL のバージョン要件と似ていますが、完全に対応しているわけではありません。説明をよく読んで、違いを確実に理解してください。

値	説明	サポート	相当する `#pragma require` 値
`2.0`	DirectX シェーダーモデル 2.0 に相当。制限された計算とテクスチャの指示。Interpolator 8 個、頂点テクスチャサンプリング無し、フラグメントシェーダーの派生無し、明示的 LOD テクスチャサンプリング無し。	Unity がサポートするすべてのプラットフォームで動作します。	該当なし
`2.5`	3.0 とほぼ同じですが、Interpolator が 8 個しかなく、明示的な LOD テクスチャサンプリングもありません。	DirectX 11 機能レベル 9 以降 OpenGL 3.2+ OpenGL ES 2.0 Vulkan Metal	`derivatives`
`3.0`	DirectX シェーダーモデル 3.0 に相当。	DirectX 11 機能レベル 10 以降 OpenGL 3.2 以降 OpenGL ES 3.0 以降 Vulkan Metal ドライバーの拡張や機能によっては、一部の OpenGL ES 2.0 デバイスで動作する可能性があります。	`2.5` のすべてに加えて、 `interpolators10 samplelod fragcoord`
`3.5`	OpenGL ES 3.0 に相当。	DirectX 11 機能レベル 10 以降 OpenGL 3.2 以降 OpenGL ES 3 以降 Vulkan Metal	`3.0` のすべての機能に加えて、 `interpolators15 mrt4 integers 2darray instancing`
`4.0`	DirectX shader model 4.0 に相当します。ただし、8 つの MRT をサポートする必要はありません。	DirectX 11 機能レベル 10 以降 OpenGL ES 3.1+AEP Vulkan Metal (ジオメトリステージが定義されていない場合)	`3.5` のすべてに加えて `geometry`
`4.5`	OpenGL ES 3.1 に相当。	DirectX 11 機能レベル 11 以降 OpenGL 4.3 以降 OpenGL ES 3.1 Vulkan Metal	`3.5` のすべてに加えて、 `compute randomwrite msaatex`
`4.6`	OpenGL 4.1 に相当。 Mac でサポートされている OpenGL の最高レベルです。	DirectX 11 機能レベル 11 以降 OpenGL 4.1 以降 OpenGL ES 3.1+AEP Vulkan Metal (ジオメトリステージが定義されておらず、且つ、ハルまたはドメインステージが定義されていない場合)。	`4.0` のすべてに加えて、 `cubearray tesshw tessellation msaatex`
`5.0`	DirectX shader model 5.0 に相当。ただし、32 の Interpolator かキューブマップ配列をサポートする必要はありません。	DirectX 11 機能レベル 11 以降 OpenGL 4.3 以降 OpenGL ES 3.1+AEP Vulkan Metal (ジオメトリステージが定義されておらず、且つ、ハルまたはドメインステージが定義されていない場合)。	`4.0` のすべてに加えて、 `compute randomwrite msaatex tesshw tessellation`

コンソールプラットフォームでのシェーダーモデルのサポートについては、プラットフォーム別のドキュメントを参照してください。

ノート:

DirectX の定義では、シェーダーモデル 4.0 には mrt8 が、シェーダーモデル 5.0 には interpolators32 と cubearray が含まれています。Unity には、互換性を高めるために、これらの機能は含まれていません。これらの機能を必須にするには、明示的に #pragma require ディレクティブを使用してください。
geometry を必要とするターゲットを使用しているが、シェーダーがジオメトリステージを定義していない場合、Unity はコンパイル時に geometry を要件リストから削除します。
tessellation を必要とするターゲットを使用しているが、シェーダーがハルまたはドメインステージを定義していない場合、Unity はコンパイル時に tessellation を要件リストから削除します。

‘#pragma require’ 値のリスト

#pragma require ディレクティブに有効なすべての値配下の通りです。

値	説明
`interpolators10`	最低 10 個の頂点からフラグメントへの補間 (varying) が可能です。
`interpolators15`	最低 15 個の頂点からフラグメントへの補間 (“variing”) が利用可能です。ノート：内部的には、これは自動的に `integers` を要件リストに追加します。
`interpolators32`	最低 32 個の頂点からフラグメントへの補間 (“varying”) が可能です。
`integers`	整数は、ビット/シフト演算を含めてサポートされているデータ型です。注意：内部的には、これは自動的に `interpolators15` を要件リストに追加します。
`mrt4`	最低でも 4 つのレンダーターゲットに対応します。
`mrt8`	最低でも 8 つのレンダーターゲットに対応します。
`derivatives`	ピクセルシェーダーの派生命令 (ddx/ddy) に対応します。
`samplelod`	明示的なテクスチャ LOD サンプリング (tex2Dlod / SampleLevel) がサポートされています。
`fragcoord`	ピクセルシェーダーのピクセル位置 (画面の XY、クリップスペースの ZW 深度) の入力がサポートされます。
`2darray`	2D テクスチャ配列は、サポートされているデータタイプです。
`cubearray`	キューブマップ配列は、サポートされているデータタイプです。
`instancing`	SV_InstanceID の入力システムの値をサポートします。
`geometry`	ジオメトリシェーダーのステージをサポートします。
`compute`	コンピュートシェーダー、構造体バッファ、アトミックオペレーションをサポートします。
`randomwrite` または `uav`	“Random write” (UAV) テクスチャをサポートします。
`tesshw`	ハードウェアテッセレーションはサポートされていますが、必ずしもテッセレーション (ハル/ドメイン) シェーダーステージをサポートしているわけではありません。例えば、Metal はテッセレーションをサポートしていますが、ハルやドメインのステージはサポートしていません。
`tessellation`	テッセレーション (ハル/ドメイン) シェーダーのステージをサポートします。
`msaatex`	マルチサンプリングされたテクスチャにアクセスする機能 (HLSL の Texture2DMS) をサポートします。
`sparsetex`	常駐情報を持つスパーステクスチャ (DirectX 用語の “Tier2” サポート、`CheckAccessFullyMapped` HLSL 関数)。
`framebufferfetch` または `fbfetch`	フレームバッファフェッチ (ピクセルシェーダーで入力ピクセルカラーを読み取る機能) をサポートします。
`setrtarrayindexfromanyshader`	ジオメトリシェーダーステージだけでなく、どのシェーダーステージからでもレンダーターゲット配列のインデックスを設定することができます。

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