在 DirectX 11 中渲染 world-space 行

Question

我正在 DirectX 11 中渲染样条曲线，但我遇到了一个问题，它似乎卡在屏幕上 space，我无法说服它出现在世界中 space.

样条曲线最初定义为 std::vector<DirectX::XMFLOAT3> 个控制点，它被扩展为与样条曲线上的实际点相同的矢量，称为 linePoints。然后在这个函数中创建顶点、索引和常量缓冲区：

void Spline::createBuffers(ID3D11Device* device)
{
    Vertex vertices[100];
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        Vertex v;
        v.position = linePoints.at(i);
        v.colour = XMFLOAT4(0, 0, 0, 1.0);
        vertices[i] = v;
    }

    D3D11_BUFFER_DESC bd;
    ZeroMemory(&bd, sizeof(D3D11_BUFFER_DESC));
    bd.Usage = D3D11_USAGE_DEFAULT;
    bd.ByteWidth = sizeof(Vertex) * linePoints.size();
    bd.BindFlags = D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER;
    bd.CPUAccessFlags = 0;

    D3D11_SUBRESOURCE_DATA InitData;
    ZeroMemory(&InitData, sizeof(InitData));
    InitData.pSysMem = vertices;

    device->CreateBuffer(&bd, &InitData, &vertexBuffer);

    ZeroMemory(&bd, sizeof(D3D11_BUFFER_DESC));
    bd.Usage = D3D11_USAGE_DEFAULT;
    bd.CPUAccessFlags = 0;
    bd.ByteWidth = sizeof(WORD) * linePoints.size();
    bd.BindFlags = D3D11_BIND_INDEX_BUFFER;

    WORD indices[200];
    int count = 0;
    for (WORD i = 0; i < 100; i++)
    {
        indices[count] = i;
        indices[count + 1] = i + 1;
        count += 2;
    }

    ZeroMemory(&InitData, sizeof(InitData));
    InitData.pSysMem = indices;
    device->CreateBuffer(&bd, &InitData, &indexBuffer);

    ZeroMemory(&bd, sizeof(bd));
    bd.Usage = D3D11_USAGE_DEFAULT;
    bd.ByteWidth = sizeof(LineCBuffer);
    bd.BindFlags = D3D11_BIND_CONSTANT_BUFFER;
    bd.CPUAccessFlags = 0;
    device->CreateBuffer(&bd, nullptr, &constBuffer);
}

绘制函数为：

void Spline::Draw(ID3D11PixelShader* pShader, ID3D11VertexShader* vShader, Camera& cam)
{
    context->IASetPrimitiveTopology(D3D11_PRIMITIVE_TOPOLOGY_LINESTRIP);

    context->VSSetShader(vShader, nullptr, 0);
    context->PSSetShader(pShader, nullptr, 0);

    LineCBuffer lCB;
    lCB.world = XMMatrixIdentity();
    lCB.view = XMMatrixTranspose(cam.getView());
    lCB.projection = XMMatrixTranspose(cam.getProjection());

    context->UpdateSubresource(constBuffer, 0, nullptr, &lCB, 0, 0);

    context->VSSetConstantBuffers(0, 1, &constBuffer);

    UINT stride = sizeof(Vertex);
    UINT offset = 0;

    context->IASetVertexBuffers(0, 1, &vertexBuffer, &stride, &offset);
    context->IASetIndexBuffer(indexBuffer, DXGI_FORMAT_R16_UINT, 0);

    context->DrawIndexed(100, 0, 0);

    context->IASetPrimitiveTopology(D3D11_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLELIST);
}

而整个着色器文件是：

cbuffer lineCBuffer : register(b0)
{
    matrix World;
    matrix View;
    matrix Projection;
};

struct VS_IN
{
    float3 position : POSITION;
    float4 colour : COLOUR;
};

struct VS_OUT
{
    float4 pos : SV_POSITION;
    float4 colour : COLOUR;
};

VS_OUT lineVertexShader(float3 position : POSITION, float4 colour : COLOUR)
{
    VS_OUT output = (VS_OUT)0;
    output.pos = mul(position, World);
    output.pos = mul(output.pos, View);
    output.pos = mul(output.pos, Projection);
    output.pos.w = 1.0f;
    output.colour = colour;

    return output;
}

float4 linePixelShader(VS_OUT input) : SV_TARGET
{
    return input.colour;
}

问题是线的起点（尤其是当它设置为 (0,0,0) 时）锚定到视口。如果线在 (0,0,0) 开始，它不会离开屏幕中心，即使它应该在屏幕外。

Answer 1

我认为你的乘法运算有问题。

VS_OUT lineVertexShader(float3 position : POSITION, float4 colour : COLOUR)
{
    VS_OUT output = (VS_OUT)0;
    output.pos = mul(position, World);
    output.pos = mul(output.pos, View);
    output.pos = mul(output.pos, Projection);
    output.pos.w = 1.0f;
    output.colour = colour;
    return output;
}

您使用 float3 作为位置输入。位置是一个点，所以你应该使用

float4(position,1.0f)

作为 3D 中的一个点 Space。如果你的 float3 是一个向量，你创建一个

float4(position,0.0f)

因此您的顶点着色器应如下所示：

VS_OUT lineVertexShader(float3 position : POSITION, float4 colour : COLOUR)
{
    VS_OUT output;
    output.pos = mul(float4(position,1.0), mul(mul(World,View),Projection));
    output.colour = colour;
    return output;
}

还有一件事。不要将 pos.w 设置为 1！ Rasterrizer 正在将透视图自动转换为 SV_POSITION 的值。然后将同质值传递给像素着色器。有时你真的想将 z 和 w 设置为 1，也许是为了你的立方体贴图在最大距离处渲染或类似的东西。但我认为这是另一个错误。

当您不需要在额外乘法中使用世界、视图和投影时，为什么不在 cpu 上预先计算它，然后将最终的 worldViewProj 矩阵推送到您的着色器？

好看

在 DirectX 11 中渲染 world-space 行

Rendering a world-space line in DirectX 11

c++

line

directx-11

spline