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DirectX11 渲染状态
阅读量:4089 次
发布时间:2019-05-25

本文共 3115 字,大约阅读时间需要 10 分钟。

渲染状态

1. 渲染状态有哪几种?
从本质上讲,Direct3D是一个状态机(state machine)。在我们改变它的状态之前,驻留在状态机内的当前状态是不会改变的。例如,我们在6.1节、6.2节和6.3节中看到,当顶点缓冲和索引缓冲绑定到管线的输入装配阶段时,如果我们不绑定其他缓冲,那么它们就会一直驻留在那里;同样,在没有改变图元拓扑之前,当前的图元拓扑设置会一直有效。另外,Direct3D将配置信息封装在状态组中,我们可以使用如下3种状态组配置Direct3D:

1.ID3D11RasterizerState:该接口表示用于配置管线光栅化阶段的状态组。

2.ID3D11BlendState:该接口表示用于配置混合操作的状态组。我们将在有关混合的章节讨论这些状态;默认情况下,混合处于禁用状态,所以我们可以先不考虑这方面的问题。

3.ID3D11DepthStencilState:该接口表示用于配置深度测试和模板测试的状态组。我们将在有关模板缓冲的章节讨论这些状态;默认情况下,模板是禁用的,所以我们可以先不考虑这方面的问题。而默认的深度测试是我们在4.1.5节描述的标准深度测试。

2. 栅格化状态如何创建?

目前,我们唯一需要关心的状态块接口是ID3D11RasterizerState。我们可以通过填充一个D3D11_RASTERIZER_DESC结构体并调用如下方法来创建ID3D11RasterizerState对象:

HRESULT ID3D11Device::CreateRasterizerState(    const D3D11_RASTERIZER_DESC *pRasterizerDesc,    ID3D11RasterizerState **ppRasterizerState);

第1个参数是一个指向D3D11_RASTERIZER_DESC结构体的指针,该结构体用于描述所要创建的光栅化状态块;第二个参数用于返回创建后的ID3D11RasterizerState对象。

D3D11_RASTERIZER_DESC结构体的定义如下:

typedef struct D3D11_RASTERIZER_DESC{    D3D11_FILL_MODE FillMode;     // Default:D3D11_FILL_SOLID    D3D11_CULL_MODE CullMode;     // Default:D3D11_CULL_BACK    BOOL FrontCounterClockwise;  // Default:false    INT DepthBias;   // Default:0    FLOAT DepthBiasClamp;   // Default:0.0f    FLOAT SlopeScaledDepthBias;   // Default:0.0f    BOOL DepthClipEnable;   // Default:true    BOOL ScissorEnable;   // Default:false    BOOL MultisampleEnable;  // Default:false    BOOL AntialiasedLineEnable;  // Default:false} D3D11_RASTERIZER_DESC;

这里面的大部分成员是高级选项或者不常用的选项;因此,我们在这里只讲解前3个成员的含义,其他成员的详情请参见SDK文档。

1.FillMode:当指定为D3D11_FILL_WIREFRAME时,表示以线框模式渲染几何体;当指定为D3D11_FILL_SOLID时,表示以实心模式渲染几何体,这是默认值。

2.CullMode:当指定为D3D11_CULL_NONE时,表示禁用背面消隐功能;当指定为D3D11_CULL_FRONT时,表示消隐朝前的三角形;当指定为D3D11_CULL_BACK时,表示消隐朝后的三角形,这是默认值。

3.FrontCounterClockwise:当设为false时,表示按顺时针方向环绕的三角形(相对于观察者)是朝前的,而按逆时针方向环绕的三角形(相对于观察者)是朝后的,这是默认值。当设为true时,表示按逆时针方向环绕的三角形(相对于观察者)是朝前的,而按顺时针方向环绕的三角形(相对于观察者)是朝后的。

3. 如何切换栅格化状态?

在创建ID3D11RasterizerState对象之后,我们可以使用个新的状态块来更新设备:

void ID3D11DeviceContext::RSSetState(ID3D11RasterizerState *pRasterizerState);

下面的代码示范了如何通过创建一个光栅化状态块来禁用背面消隐:

D3D11_RASTERIZER_DESC rsDesc;ZeroMemory(&rsDesc, sizeof(D3D11_RASTERIZER_DESC));rsDesc.FillMode = D3D11_FILL_SOLID;rsDesc.CullMode = D3D11_CULL_NONE;rsDesc.FrontCounterClockwise = false;rsDesc.DepthClipEnable = true;HR(md3dDevice->CreateRasterizerState(&rsDesc,&mNoCullRS));

注意:因为没有设置的属性的默认值是0或false,所以使用ZeroMemory可以正常初始化这些属性。但是,若有些属性默认值不是0或是true,那么你就必须显式地设置这些值。

注意,对于一个应用程序来说,你可能会用到多个不同的ID3D11RasterizerState对象。所以,你应该在初始化时把它们都创建出来,然后在应用程序的更新/绘图代码中切换些状态。例如,场景中有两个物体,你希望先以线框模式绘制第一个物体,然后再以实心模式绘制第二个物体。那么,你就应该创建两个ID3D11RasterizerState对象,当绘制物体时,切换这两种不同的状态:

// 在初始化时创建绘制状态对象ID3D11RasterizerState* mWireframeRS;ID3D11RasterizerState* mSolidRS;...// 在draw方法中切换渲染状态对象md3dDeviceContext->RSSetState(mSolidRS);DrawObject();md3dDeviceContext->RSSetState(mWireframeRS);DrawObject();

注意,Direct3D不会从一种状态自动恢复到先前状态。所以,当绘制物体时,你应该根据需要手工指定状态对象。错误地假设设备的当前状态必然会导致错误的渲染结果。每个状态块都有一个默认状态。我们可以通过在调用RSSetState方法时指定空值来恢复默认状态:

md3dDeviceContext->RSSetState( 0 );

注意:应用程序无需在运行时创建额外的渲染状态组。所以,应该在初始化时就定义并创建所有需要用到的状态组。而且,因为无需在运行时修改状态组,你可以在渲染代码中对这些状态组提供全局只读访问。例如,你可以将所有状态组对象放置在一个静态类中,通过这个方法,你就无需创建重复的状态组,渲染代码的不同部分都能共享这个渲染状态组对象。

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