Różne shadery dla różnych obiektów DirectX 11

Uczę się Direct3D 11i we wszystkich podstawowych samouczkach dotyczących pisania programów do cieniowania zapisywane są programy do cieniowania wierzchołków i pikseli, aby w ten sam sposób przekształcać całą scenę. Samouczki, takie jak renderowanie kostki z teksturą ...

Ale zastanawiam się, jak odróżniasz przedmioty? Co jeśli na przykład chcesz symulować powierzchnię lustra na jakimś obiekcie i używać różnych shaderów do renderowania reszty sceny? Myślę, że większość gier musi korzystać z wielu programów cieniujących wierzchołki i piksele, aby uzyskać różnorodny wygląd i transformacje.

Dziękuję Ci.

Tak, silnik gry będzie generalnie miał wiele różnych shaderów. Typowy wzór to:

1. Podczas inicjowania silnika i ładowania świata gry przygotuj wszystkie shadery, których będziesz używać do renderowania. Przez „przygotowanie” mam na myśli załadowanie ich do pamięci, skompilowanie ich w razie potrzeby i wykonanie wszystkich ID3D11Device::CreatePixelShaderi podobnych wywołań w celu przydzielenia obiektów modułu cieniującego D3D i przygotowania ich do działania. Trzymaj obiekty w tablicy lub innej strukturze danych.

   Zwykle istnieje relacja jeden do jednego między modułami cieniującymi wierzchołki i modułami pikseli, które są zaprojektowane do współpracy. Myślę o nich jak o pojedynczym obiekcie, który nazywam po prostu „shaderem”, mimo że tak naprawdę zawiera shadery wierzchołków i shadery pikseli (a może także shadery geometrii / kadłuba / domeny).

2. Każdą klatkę, po znalezieniu listy obiektów (siatek) do renderowania, posortuj je według modułu cieniującego. Chodzi o to, aby zminimalizować liczbę przełączeń modułów cieniujących w ramce, łącząc wszystkie obiekty za pomocą danego modułu cieniującego. To dlatego, że przełączanie shaderów jest nieco kosztowna operacja (choć z pewnością można zrobić to kilka setek lub tysięcy razy na ramie, więc to naprawdę nie jest to drogie).

   W rzeczywistości możesz pójść o krok dalej i sortować siatki według pierwszego modułu cieniującego, a drugiego materiału. Przez „materiał” rozumiem kombinację modułu cieniującego oraz zestawu tekstur i parametrów. Shadery zwykle mają pewne tekstury i parametry numeryczne (przechowywane w stałych buforach), które się do nich wprowadzają, więc na przykład materiał cegła i materiał asfaltowy mogą używać tego samego kodu modułu cieniującego, tylko z różnymi teksturami.

3. Aby rysować, po prostu przesuń pętlę nad modułami cieniującymi, ustaw każdy moduł cieniujący w ID3D11DeviceContext, ustaw dowolne parametry (stałe bufory, tekstury itp.), A następnie narysuj obiekty. W pseudokodzie, w tym rozróżnieniu cieniowania / materiałów, wspomniałem:

   for each shader:
       // Set the device context to use this shader
       pContext->VSSetShader(shader.pVertexShader);
       pContext->PSSetShader(shader.pPixelShader);
   
       for each material that uses this shader:
           // Set the device context to use any constant buffers, textures, samplers,
           // etc. needed for this material
           pContext->VSSetConstantBuffers(...);
           pContext->PSSetConstantBuffers(...);
           pContext->PSSetShaderResources(...);
           pContext->PSSetSamplers(...);
   
           for each mesh that uses this material:
               // Set any constant buffers containing parameters specific to the mesh
               // (e.g. world matrix)
               pContext->VSSetConstantBuffers(...);
   
               // Set the context to use the vertex & index buffers for this mesh
               pContext->IASetInputLayout(mesh.pInputLayout);
               pContext->IASetVertexBuffers(...);
               pContext->IASetIndexBuffer(...);
               pContext->IASetPrimitiveTopology(...)
   
               // Draw it
               pContext->DrawIndexed(...)
   

O zarządzaniu obiektami, siatkami, modułami cieniującymi, układami wejściowymi, stałymi buforami itp. Można powiedzieć wiele więcej, ale to powinno wystarczyć, aby zacząć. :)