弹物理四元数sse实现疑点

Question

我当时正在研究四元数SSE实现，以了解它们是如何工作的(因为我正在实现自己的实现)，我遇到了四元数乘法的这个项目实现：

VECTORMATH_FORCE_INLINE const Quat Quat::operator *( const Quat &quat ) const
{
    __m128 ldata, rdata, qv, tmp0, tmp1, tmp2, tmp3;
    __m128 product, l_wxyz, r_wxyz, xy, qw;
    ldata = mVec128;
    rdata = quat.mVec128;
    tmp0 = _mm_shuffle_ps( ldata, ldata, _MM_SHUFFLE(3,0,2,1) );
    tmp1 = _mm_shuffle_ps( rdata, rdata, _MM_SHUFFLE(3,1,0,2) );
    tmp2 = _mm_shuffle_ps( ldata, ldata, _MM_SHUFFLE(3,1,0,2) );
    tmp3 = _mm_shuffle_ps( rdata, rdata, _MM_SHUFFLE(3,0,2,1) );
    qv = vec_mul( vec_splat( ldata, 3 ), rdata );
    qv = vec_madd( vec_splat( rdata, 3 ), ldata, qv );
    qv = vec_madd( tmp0, tmp1, qv );
    qv = vec_nmsub( tmp2, tmp3, qv );
    product = vec_mul( ldata, rdata );
    l_wxyz = vec_sld( ldata, ldata, 12 );
    r_wxyz = vec_sld( rdata, rdata, 12 );
    qw = vec_nmsub( l_wxyz, r_wxyz, product );
    xy = vec_madd( l_wxyz, r_wxyz, product );
    qw = vec_sub( qw, vec_sld( xy, xy, 8 ) );
        VM_ATTRIBUTE_ALIGN16 unsigned int sw[4] = {0, 0, 0, 0xffffffff};
    return Quat( vec_sel( qv, qw, sw ) );
}

我关心的是这两条线：

l_wxyz = vec_sld( ldata, ldata, 12 );
r_wxyz = vec_sld( rdata, rdata, 12 );

宏实现：

#define _mm_ror_ps(vec,i)       \
    (((i)%4) ? (_mm_shuffle_ps(vec,vec, _MM_SHUFFLE((unsigned char)(i+3)%4,(unsigned char)(i+2)%4,(unsigned char)(i+1)%4,(unsigned char)(i+0)%4))) : (vec))

#define vec_sld(vec,vec2,x) _mm_ror_ps(vec, ((x)/4))

如果我正确理解，对于一个不能被4整除的数字(3不是12/4 = 3)，vec_sld宏将缩减为：

l_wxyz = ldata;//vec_sld( ldata, ldata, 12 );
r_wxyz = rdata;//vec_sld( rdata, rdata, 12 );

实际上什么都没做。

如果该值可被4整除：

q = vec_sld( x, x, 16 );

宏将缩小为：

q = _mm_shuffle_ps( x, x, _MM_SHUFFLE(3,2,1,0) );

因为_MM_SHUFFLE(3,2,1,0)将x、y、z和w留在它们当前的位置。

如果vec_sld没有做任何事情，它的目的是什么？

我有遗漏什么吗？

编辑：这里是源代码来自的两个文件

• aos.h (运算符*())
• aos.h ( vec_sld和_mm_ror_ps的定义)

Answer 1

我想您在这里感到困惑的地方是，当((i)%4)不是4的倍数时，i计算为真，所以得到非倍数为4的_mm_shuffle_ps，否则只得到原始向量(因为按4的倍数旋转就是不操作)。

一些可能有用的背景：

vec_XXX宏表明该代码最初是从PowerPC/AltiVec移植的。vec_sld是一个AltiVec内禀，它将一对向量移动给定的字节数。在这种情况下，似乎使用vec_sld来旋转单个向量，因为两个输入向量是相同的，并且看起来12是作为字节移位传递的(即由3个浮点数旋转)。

因此，vec_sld(v, v, 12)被转换为_mm_ror_ps(v, 12/4) = _mm_ror_ps(v, 3)，然后扩展为：

_mm_shuffle_ps(v, v, _MM_SHUFFLE(2, 1, 0, 3);

因此，看起来这段代码做的是对的。

Answer 2

您还可以查看本征实现，以供参考：

SSE.h?at=default