Vertex(顶点)与Index(索引)

如果要画一个如下图的四边形，是不是应该很简单呢？

 给这4个顶点标个序号，这个需要也是顶点信息传入buffer的顺序。

左上：0     右上：1    左下：2    右下：3 

 

在DX11中Draw的方式有很多种，但是大致可以分为两类：根据顶点绘制图形和根据索引绘制图形。顶点是可以直接绘制图形的，但是大部分情况下我们还是使用索引绘制，这是因为绘制时有些顶点可能会重复使用。

图形绘制的规则是由D3D11_PRIMITIVE_TOPOLOGY(原语)控制的，原语的枚举信息是在IA阶段传入渲染管线的，在VS之后的primitive(体元)信息处理阶段会根据枚举的类型，对顶点进行组装，组装成基本的几何体元。最基本的几何体元有点，线，三角形。

 

这里我们只讨论以三角形为体元，画四边形，使用的是索引绘制的方式。主要是列举不同的原语类型时，顶点与索引的关系。

1.STRIP：D3D_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLESTRIP

STRIP这种类型的原语，在组装几何体元的时候，它采用一种重叠的方式 012 123，所以如果使用这种方式绘制四边形，顶点和索引的个数相等都是4个。索引传递的顺序是0 1 2 3 而不是 0 1 3 2，这里0123中012是顺时针方向的三角形，而3是一个单独的，这里的算法我也不太理解，它是怎样处理第二个三角形的。但是不能是0132这种四个顶点顺时针的那种，反正吧，这样记住就行了，因为微软也不会对你做任何的解释，规则就是这样的。(左上 右上 左下 右下)

这里需要补充一点的是，绘制的时候有一个过程叫做背面剔除，而面向视点时，如果三角形的三个顶点是以顺时针顺序绘制的，那么这个三角形就是面向视点的也就是正面，反之就是背面。这也是上面的顺序为左上 右上 左下 右下的原因。

2.LIST：D3D_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLELIST

LIST与STRIP的最大区别就是顶点不共用，每个三角形的绘制都是顶点不共用的，这样画四边形的时候，顶点的个数为4，而索引的个数为6。这也是索引的好处，减少了顶点的重复次数，当然索引的好处不只是这些。这样在绘制的时候就是012  213这是顶点的顺序，索引跟顶点的对应关系：0：0    1：1   2：2   3：2   4 ：1   5：3。

3.三角形细分：D3D_PRIMITIVE_TOPOLOGY_3_CONTROL_POINT_PATCHLIST

所有的CONTROL_POINT_PATCH都是用来做Tess的

这个是三个控制点，虽然它并不一定是用来绘制三角形的，但是它可以绘制三角形 - -。三个控制点tess分的时候就是对三角形进行细分，也正好是三个点。所以，体现到顶点上来，其实是跟LIST是一样的。因为是每个三角形作为单位进行细分的。

4.四边形细分：D3D_PRIMITIVE_TOPOLOGY_4_CONTROL_POINT_PATCHLIST 

四边形细分是以四边形为单位的，也就是说每次细分的时候，有四个顶点参入。当然了，本质上来说你在细分的时候可以对这四个顶点做任意的控制。这个的意思是传入4个控制点，而四边形要表示成2个三角形，如果只是有4个控制点的话，那么肯定只能选择STRIP这种方式了。所以，索引的顺序与STRIP是一致的。

这里也可以延伸一下，体元里面只有点，线，面这三种元素。点是肯定不需要细分的，而线和面还是需要的。这个时候对于每次细分传入的控制点的数量可以是0-32的，也就是说，没人规定细分三角形的时候只能使用3个控制点。当你使用四个控制点的时候，完全可以做到细分四边形，细分四边形其实就是组合细分2两个三角形而已。同理，你也可以传入6个控制点来细分四边形。也可以传入更多来细分更复杂的多边形。

 

总结：本篇的目的是理清一下顶点，索引以及体元之间的关系。这也是自己在tess的时候，通过多次试探的一点点经验的总结。

1.模型是由点绘制的，而这里的点可以有多种表现形式，顶点，索引，控制点。索引并不是完全依附于顶点的，它只是像指针一样指向某个顶点的位置，这个位置是由顶点输入的顺序决定的。在使用索引绘制的时候，尽管它指向了一个顶点，但是这个顶点并不需要一定存在。你可以在VS里面通过索引ID来计算出点的位置，也可以通过索引的值也就是顶点ID来计算出点的位置，这样只要你没有用到顶点的描述信息，顶点是可以不用传入到管线的。

2.tess的时候有些常用的用法，如果我们不去发散的思考，或许只会停留在那些常见的使用方式。但是，事实上tess是一个很灵活的东西，从它的输入信息仅仅是一个个独立的控制点就可以看出。具体的扩展性的用法，以后再研究，暂时还不知道UV信息是否会对它产生约束。至少PN的时候已经用到了多个顶点了。