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现在看看四边形在不同tess factor时,四边形细分的细节,下图是tess factor1-8时候的细分。tess factor是偶数时候,细分的三角形是对称的,奇数时候,只有一条对角线,细分的三角形是不对称的。
现在我们看看在不同tess factor的情况下,三角形是如何细分的?(这儿三条边和内部tess factor值是一样的,而且partitioning("integer")) 下面8张图是三角形在tess factor 1到8的情况下的细分细节: 因为TS阶段是硬件自己做的,没有算法细节,所以我们只能从这些图中,来猜一猜不同tess factor情况下的规律。
本教程中,我们开始tessellation编程,共实现了2个程序,第一个tessellation程序,是对一个三角形进行细分操作,第二个程序是对一个四边形进行细分操作,两个程序coding差不多,我们先看第一个程序。
本篇教程我们实现鼠标旋转摄像机的操作。主要就是按下鼠标左键的时候,根据鼠标的移动对摄像机进行pitch, raw的组合旋转。具体修改代码是在D3CClass类中,增加对鼠标事件的处理: case WM_LBUTTONDOWN: if( wparam & MK_LB...
在D3D11管线中,新增加了3个stage, Hull shader, Tessellator, Domain shader,用来实现细分操作,就是在gpu中把低细节的表面细分成高细节的体元。
建好skydome后,如果我们想让其中的某个物体,比如那个球体来映射出周围环境的蓝天白云(不包括自己附近的物体),该怎么做呢?此时可以把这个球体当成一面镜子,把我们视点看这个物体上某个顶点p时的反射向量当作cube map查询向量v,得到纹理texel,然后p点的颜色可以用blend的方式,混合当前颜色和采样的纹理texel,就可以实现我们想要的效果。
本章建立一个skydome(天空穹),主要学习如何使用cube mapping。 cube map就是把六张纹理当作一个cube的六个面,而cube的中心,则是坐标轴,而六个面则是垂直于坐标轴某个轴,如下图所示,在cube mapping中,我们不在使用二维纹理坐标,而是用(u,v,w)三维纹理坐标,用这个坐标产生一个查询向量,这个向量和cube 纹理的交点,即为该顶点对应的纹理texel。
本教程中,我们新建2个model class,SphereModelClass以及CylinderModelClass,分别用来表示球形和锥形物体。 程序执行后的界面如下: 线框模式界面如下: 从线框模式可以看出,球形是由三个因素决定:半径、经度线、纬度线。
nnd,以前发的这篇教程怎么没有了?是我自己误删除了,还是被系统删除了? 找不到存稿了,没有心情再写一遍了。 简单说一下,本篇教程就是实现一个水面的动画,主要是利用动态顶点缓冲,在每一帧都改变顶点的值,从而实现水面的动画。
本章我们用一个billboard的实现来学习D3D11中的GS。 在VS shader中,我们输入的是顶点位置及顶点属性,输出的也是顶点位置及顶点属性。在GS shader中,我们输入的是体元(primitive,可以是点,线,三角形等等,凡是D3D11中允许的体元都可以使用), 输出顶点、顶点属性,以及体元信息。
在前面的教程中,我们分析了VS-PS的shader管线组合执行过程,本章我们分析一下VS-GS-PS的管线执行过程,主要是GS阶段hardware何如调度。 参考资料:http://fgiesen.
有些时候,我们需要在场景中渲染大量的重复的物体,比如体育场中的观众,森林里面的树木等等,这些物体具有相似的形状,比如很多树木,只是位置不同,或者贴图不同而已,如果重复渲染这些树木,用billboard技术,n棵树,就要输入n*4个顶点,在树木很多的时候,这也是比不小的开销,因为每次都要在system memory和gpu之间传输数据。
billboard称作公告板,通常用一个quad(四边形)表示[有的billboard用两个正交的quad表示],它的特点就是始终面向摄像机的方向。在大规模场景渲染中,可以公告板上贴一个纹理,比如树,这样在比较远的场景中,可以用它表示模型数据,从而减少场景中的顶点数量。
有时候,我们需要查看depth/stencil buffer的内容,比如上一章中,我们要查看stencil buffer,看看我们设置的stencil值是否起作用,这时就要输出depth/stencil buffer内容,但这些内容在gpu中,我们并不能直接查看,需要通过纹理copy,资源映射的方式,拷贝到system memory中才可以直接查看。
本教程中,我们利用stencil来实现一个镜面反射效果。 1、首先我们要在D3DClass中增加几个成员变量及函数。 ID3D11DepthStencilState* m_depthStencilStateMirror; ID3D11DepthStencilState* ...
在D3D11中,有depth/stencil buffer,它们和framebuffer相对应,如下图所示,framebuffer中一个像素,有相对应的depth buffer和stencil buffer值: D3D11中,depth buffer和stencil buffer一起定义,比如DXGI_FORMAT_D24_UNORM_S8_UINT,是指用一个无符号24位的值做为像素的深度缓冲值,并把它映射到[0,1],用一个8位的值表示像素stencil值,并把它映射到[0,255]。
除了用来实现透明效果之外,我们还可以用alpha blend来实现雾(fog)的效果。通过逐渐清晰的雾气效果,可以增加场景的真实感。 雾的效果实现很简单,首先我们要一种颜色来表示雾,通常使用用灰色。
现在我们尝试改变box的贴图,使用一张带alpha的dds文件wirefence.dds, 用directx texture tool打开文件界面如下: 实际上,这幅图中一些像素有alpha值,一些像素alpha值为0,我们点击View-alpha channel only,可以看到下面的图,其中黑色部分的alpha值为0: 现在我们把这幅图贴到box上,程序运行效果如下: 我们在lighttex.ps中增加以下代码,需要注意clip函数的使用。
在myTutorialD3D11_40中,我们在场景中再添加一个box,并把box放在水里,实现半透明的效果。如下图所示: 我们要特别注意一点的就是场景中物体的渲染次序,先渲染山谷、第二个box,第三个水。
我们知道,D3D11中按Frame来渲染物体,每个Frame中又可能包含若干个primitive,如下面的示意图所示: gpu在实际渲染中,会按帧来渲染,比如上图frame0中,有两个primitive(三角形),经过vs以后,PA(primitive assemble) block会进行体元装配,然后进行光栅化操作,光栅化操作时候,会比较depth buffer的值。
本篇教程中,我们将在前面基于光照的地形与水面程序里面加上纹理映射,而且我们会基于时间动态改变水面的纹理坐标,实现水面纹理波动的效果。 地形(山谷)以及水面都是基于网格的平面。
有时候,我们只有一个粗糙的模型,但是我们想渲染纹理细节,比如一个砖墙,我们如何在只有一个平面的时候,渲染出砖墙凹凸的效果。 比如只有这样的墙: 但是我们想要这样的效果: 怎么办呢?这时候,我们可以考虑对第一张图进行处理,生成它的法向图,存储在一张纹理中,生成...
1、第一副图我们采用各性异性的滤波方式,并设置最大各性异性值为8. samplerDesc.Filter = D3D11_FILTER_ANISOTROPIC; samplerDesc.MaxAnisotropy = 8; 第二副图我们用了常用的3线性差值滤波方式 samplerDesc.Filter = D3D11_FILTER_MIN_MAG_MIP_LINEAR; 按道理说,对于远处的纹理贴图,第一副图要好些,但我看起来,似乎这两个效果差不多,第二副效果也还可以,对于远处的贴图,我并没有发现模糊的效果。
本章尝试使用纹理行列式,或者说纹理数组,在ps中,使用2个纹理,最终的像素颜色,是光照颜色*纹理1采样颜色*纹理2采样颜色,主要是想达到如下的效果: 把这两个图像以及光照产生的颜色融合生成以下图像: 为此我们新建一个lighttex2.
在myTutorialD3D11_32中,我们在PlaneModelClass中增加一个纹理TextureClass* m_Texture;读入一个grass的纹理,程序执行后的效果如下: 完整的代码请参考: 工程文件myTutorialD3D11_32 代码下载: http://files.
上篇日志中,我们用纹理和光照颜色调制的方式得到最终颜色,本章我们尝试用纹理采样的颜色,直接做为材质的漫反射系数Kd,并用它来做光照计算,最后再做个gamma校正,如果不做的话,效果会偏亮。 lighttex.
本章是在教程35、36的基础上来实现一个光照纹理结合的程序,就是把场景中旋转的cube加上纹理。 lighttex.vs中顶点的结构现在为: struct VertexInputType { float4 position : POSITION; ...
本章主要是整理代码,做以下两件事情: 1、把世界坐标矩阵的计算,放在GraphicsClass的渲染函数中,之前放在D3DClass中,而且只是返回一个单位矩阵,没任何作用。如果要使其起作用,就要对每个model类都单独设置,很麻烦,比如我要画两个颜色立方体,岂不是要建立两个model类,而只是世界坐标矩阵不同。
This method usually increases the global contrast of many images, especially when the usable data of the image is represented by close contrast values.
到现在为止,我们的TextureClass初始化函数非常简单,说白了就是一行代码: result = D3DX11CreateShaderResourceViewFromFile(device, filename, NULL, NULL, &m_texture, NULL); 这行代码装入一个dds文件,而且其它选项都设置为NULL,这时系统会使用装入文件本身的格式,比如我们装入的tong.dds, 前面我们为其产生了mipmaps层,并且设置surface格式为DXT5(对应于D3D11中BC3压缩格式)。
本篇教程中,我们尝试在myTutorialD3D_27中改变采样状态描述符的各种设置,看纹理贴图的方式有什么变化。 原始的代码是: // 创建纹理采样描述符 samplerDesc.
现在我们在myTutorialD3D11_5的基础上,来逐步编码实现纹理映射,之所以在myTutorialD3D11_5基础上改写,是因为这个工程只是画了一个三角形,便于我们贴一个纹理上去,然后改变纹理采样状态,观察纹理贴图的变化。
在写代码之前,我们先制作一个dds文件。从网上找到了一张照片,处理成为512*512,保存为jpg格式。 启动微软的directx texture tool后,把图片拖到其内: 选择文件Format->Generate Mip Maps,可以在图像的标题栏看到Mip 1 of 10的字样,这是因为我们原始图像大小为512*512,生成MipMaps时,会产生256*256, 128*128,…, 1*1,一系列下采样的图像,加上原始图像总共10个。
在前面的例子中,我们要么是直接给顶点赋颜色值,要么是在顶点属性中设置Diffuse和Specular系数,从而根据光照参数计算得到物体表面颜色,但这样得到的颜色真实感要差很多。如果我们直接把一副图像映射到三角形面上,从而得到物体表面颜色值,效果会好很多,比如下面的两幅图,右边的图是把一副图片映射到2个三角形上。
在Directx11教程(6)中, 我们曾经实现过这个功能,但那时是在SystemClass中,处理WM_SIZE时候,重新调用m_Graphics的初始化函数,这样的话,它的成员变量D3D类还有其它几个成员类,都会重新创建,所以我们的场景等于是从头重新渲染。
现在我们新建一个工程myTutorialD3D_23,在这个工程中,对前面一章的代码进行一些整理: 1、我们在顶点属性中增加材质的的漫反射系数和高光系数,前面我们放在一个光照材质结构中,这样我们能够比较灵活的定义不同顶点的材质属性,当然这也增加了顶点缓冲的大小。
现实生活中的点光源都是随着距离衰减的,比如一个电灯泡在近处会照的很亮,远处光线就很弱。本节中我们在前面光公式的基础上,再给漫反射和高光加上一个衰减因子。 光源随着距离衰减并不是纯线性的,常用的公式是: d 是光源到着色点的距离。
从myTutorialD3D11_15到myTutorialD3D11_19的工程中,我们都只有一个光源,光源的位置在LightClass中我设置为m_position = D3DXVECTOR4(5.0, 5.0, -3.0,1.0),所以我们渲染的cube,在前面,右侧,上面都没有问题,但是,我们通过A键移动摄像机后,会发现右侧的面没有光照效果。
在前面的工程中,我们都是在vs中实现顶点光照计算,然后再把顶点颜色传到ps中。本章中我们尝试fragment光照(或者说叫ps光照),在vs中,我们把顶点在世界坐标系中的法向和位置都直接传输到ps中。
在本篇日志中,我们尝试用不带衰减的点光源来计算漫反射颜色。 前面的三个工程,我们都用的是方向光源(directional light),它的特点是没有光源位置或者说光源位置位于无穷远处,且光线在各个方向都是平行的,所以在工程myTutorialD3D11_17中,我们看到的程序界面上,cube每个面上的颜色都是一样的[因为diffuse光占颜色的大部分]。
在工程myTutorialD3D11_17中,我们重新定义我们的cube顶点法向,每个三角形面的顶点法向都是和这个三角形的面法向是一致的。如下图所示: 在该工程中,我们还修改了CubeModelClass文件,从一个cube.txt文件中读cube顶点位置、法向、纹理坐标。
在工程myTutorialD3D11_16中,我在文件light.vs中定义了一个材质光源属性常量缓冲。 //const buffer最好为4 float的倍数,否则创建const buffer会fail cbuffer LightMaterialBuffer ...
在前面的教程中,我们在顶点属性中直接给顶点赋颜色,这样生成的三维物体缺乏真实感,如下图中两个立方体,左边的是通过光照生成物体表面颜色的,右边的则是直接给顶点赋颜色值。 首先,我们学习一下最简单的phong光照模型: 在phong光照模型中,物体表面的颜色由自发射光(emissive)、环境光(ambient)、漫反射光(diffuse)以及镜面高光(specular)四部分组成,每一部分又是通过物体表面的材质属性和光照属性一起来决定。
很长时间竟然没有注意到,窗口最小化时候,程序会异常,今天调试水面程序时,随意间最小化了窗口,发现程序异常了。经过调试,原来程序最小化时候,屏幕的高度和宽度为0,此时创建深度缓冲会fail,所以在D3DClass.cpp的初始化函数中加入以下的代码,可以防止最小化时候程序异常。
现在我们新建一个工程myTutorialD3D_23,在这个工程中,对前面一章的代码进行一些整理: 1、我们在顶点属性中增加材质的的漫反射系数和高光系数,前面我们放在一个光照材质结构中,这样我们能够比较灵活的定义不同顶点的材质属性,当然这也增加了顶点缓冲的大小。
通常我们在xz平面定义一个二维的网格,然后y的值根据一定的函数计算得到,比如正弦、余弦函数的组合等等,可以得到一个看似不错的地形或者水面的效果。 在本教程中我们修改ModelClass.h和ModelClass.cpp,得到一个近似的地形。
光栅化阶段(RS)之后,将进入PS/OM阶段。 参考外文资料:http://fgiesen.wordpress.com/2011/07/01/a-trip-through-the-graphics-pipeline-2011-part-7/ 大致的管线流程应该是这样的: RS光栅化的fragment达到64或者32(一个wave或者warp)后,PS调度模块会产生一个新的wave或者warp,并把它们传给PS shader阶段,PS shader得到调度信息后,会从video memory中取得PS code,执行shader 代码。
VS shader输出clip空间的顶点位置及参数信息(比如颜色)到一个FIFO中,之后PA(primitive assembly)会从该FIFO中取得顶点位置信息,并根据IA传来的primitive信息,把单独的顶点装配成点、线或者三角形。
本章我们首先了解一下D3D11中的逻辑管线,认识一下管线中每个stage的含义。 参考资料:http://fgiesen.wordpress.com/2011/07/01/a-trip-through-the-graphics-pipeline-2011-part-3/ D3D11逻辑管线如下图所示: 首先,我们来学习一下每个stage的名字含义,在后面章节学习它们的细节功能: IA:input assembler,输入装配阶段,主要是从内存中读顶点和索引数据。
现在我们开始学习一些CP(command processor)的知识。参考资料: http://fgiesen.wordpress.com/2011/07/01/a-trip-through-the-graphics-pipeline-2011-part-3/ CP(command processor)应该是GPU最前端的block,它从位于video memory中的command buffer中取出UMD产生的command packet,比如状态设置,drawIndex等,然后把它们翻译成GPU后端block的具体操作,并把这些操作送到具体的block。