原文 http://www.johanfalk.eu/blog/sharpdx-beginners-tutorial-part-5-coloring-the-triangle
在第4部分中,我们创建了一个三角形,我们可以在像素着色器中为整个三角形设置单一颜色。在本教程中,我们将看到如何为三角形的每个顶点添加单独的颜色。我们将继续处理上一个教程中的代码,您也可以在此处找到该代码。
最终结果如下:
1.创建顶点结构
请记住,当我们渲染三角形时,我们上传了一个数组Vector3
,因为每个顶点只是一个位置。现在我们希望每个顶点都有一个位置和一个颜色。因此,我们首先创建一个VertexPositionColor.cs
通过右键单击项目调用的新文件,然后选择Add -> New Item...:
选择“ 代码文件 ” 类型,并为其命名VertexPositionColor.cs
,然后单击“ 添加”:
现在使用以下代码创建一个结构:
using SharpDX;
using System.Runtime.InteropServices;
namespace MySharpDXGame
{
[StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential)]
public struct VertexPositionColor { public readonly Vector3 Position; public readonly Color4 Color; public VertexPositionColor(Vector3 position, Color4 color) { Position = position; Color = color; } } }
所以,现在我们有一个不可变的结构,它同时具有Position和Color。我们还将该[StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential)]
属性添加到结构中。这样可以确保值以与struct中指定的顺序相同的顺序排列在内存中。这很重要,因为我们后来需要告诉GPU。
2.更改顶点
作为下一步,我们需要Game.cs
使用新顶点类型的数组替换上一个教程中的顶点数组。我们还为每个顶点选择一种颜色。所以替换这段代码:
private Vector3[] vertices = new Vector3[] { new Vector3(-0.5f, 0.5f, 0.0f), new Vector3(0.5f, 0.5f, 0.0f), new Vector3(0.0f, -0.5f, 0.0f) };
使用此代码:
private VertexPositionColor[] vertices = new VertexPositionColor[]
{
new VertexPositionColor(new Vector3(-0.5f, 0.5f, 0.0f), SharpDX.Color.Red), new VertexPositionColor(new Vector3(0.5f, 0.5f, 0.0f), SharpDX.Color.Green), new VertexPositionColor(new Vector3(0.0f, -0.5f, 0.0f), SharpDX.Color.Blue) };
3.更新VertexBuffer
我们还需要更改我们的顶点缓冲区以包含新的顶点结构而不是Vector3
,所以
从以下行中删除(在InitializeTriangle()
方法中):
triangleVertexBuffer = D3D11.Buffer.Create
<Vector3>(d3dDevice, D3D11.BindFlags.VertexBuffer, vertices);
现在编译器会自动推断它是
来自参数的,所以如果我们以后更改它,我们将不需要再次更改。
我们也必须改变在顶点缓冲器中的每个元件的尺寸,所以更换Vector3
用VertexPositionColor
下面的行(在Draw()
法):
d3dDeviceContext.InputAssembler.SetVertexBuffers(0, new D3D11.VertexBufferBinding(triangleVertexBuffer, Utilities.SizeOf(), 0));
4.更改输入布局
您可能还记得在上一个教程中我们创建了一个输入布局,它描述了顶点数据的结构。在上一个教程中,它看起来像这样:
private D3D11.InputElement[] inputElements = new D3D11.InputElement[]
{
new D3D11.InputElement("POSITION", 0, Format.R32G32B32_Float, 0) };
由于我们还为每个顶点添加了颜色,我们需要将输入布局更改为以下内容:
private D3D11.InputElement[] inputElements = new D3D11.InputElement[]
{
new D3D11.InputElement("POSITION", 0, Format.R32G32B32_Float, 0, 0, D3D11.InputClassification.PerVertexData, 0), new D3D11.InputElement("COLOR", 0, Format.R32G32B32A32_Float, 12, 0, D3D11.InputClassification.PerVertexData, 0) };
我们添加了另一个InputElement
,其中类型是a R32G32B32A32_Float
,因为SharpDX.Color4
我们在vertex结构中使用的结构包含4个浮点数(以RGBA顺序)。我们还添加了一些其他参数,大多数现在都是无关紧要的,除了第4个,我们为“POSITION”指定0 ,但为“COLOR”元素指定12 。此参数是此数据开始的结构中的偏移量(以字节为单位),并且因为位置首先出现偏移0,并且每个位置Vector3
包含3个浮点数(x,y,z),每个字节数为4个字节= 12字节。因此,颜色数据将在12个字节后找到。
5.更新顶点着色器
打开vertexShader.hlsl
文件。首先,我们将更改主要功能参数列表以包含颜色:
float4 main(float4 position : POSITION, float4 color : COLOR) : SV_POSITION
{
[...]
}
正如您所看到的,顶点着色器现在也会接收颜色,但由于颜色是在像素着色器中设置的,因此我们还需要从此函数返回颜色。要从函数返回多个值,我们需要创建一个结构,其中包含着色器文件顶部的位置和颜色:
struct VSOut
{
float4 position : SV_POSITION;
float4 color : COLOR;
};
现在我们将函数返回值更改为此结构,并删除SV_POSITION
语义:
VSOut main(float4 position : POSITION, float4 color : COLOR)
{
[…]
}
而不是仅仅从着色器返回位置,我们将创建一个VSOut
结构,并在其中设置位置和颜色值。所以最终的顶点着色器应如下所示:
struct VSOut
{
float4 position : SV_POSITION;
float4 color : COLOR;
};
VSOut main(float4 position : POSITION, float4 color : COLOR)
{
VSOut output;
output.position = position;
output.color = color;
return output; }
6.更新像素着色器
在像素着色器(pixelShader.hlsl
)中,我们需要将颜色添加为函数参数,然后返回红色而不是返回提供的颜色,因此完整像素着色器应如下所示:
float4 main(float4 position : SV_POSITION, float4 color : COLOR) : SV_TARGET
{
return color;
}
7.修复bug
如果您在02-08-2016之前已经按照之前的教程进行操作,那么您可能会遇到错误(在GitHub repo和教程中已修复)。你必须移动这一行 Game.cs
:
d3dDeviceContext.OutputMerger.SetRenderTargets(renderTargetView);
从最后开始InitializeDeviceResources(),
并将其置于第一位Draw()
,因为必须在每帧的开头调用它。
8.最终结果
我们现在已经完成了,如果您运行该项目,您现在应该得到以下结果:
和往常一样,GitHub上提供了完整的代码:https://github.com/mrjfalk/SharpDXTutorials/tree/master/BeginnersTutorial-Part5
public class Game : IDisposable { private RenderForm renderForm; private const int Width = 1280; private const int Height = 720; private D3D11.Device d3dDevice; private D3D11.DeviceContext d3dDeviceContext; private SwapChain swapChain; private D3D11.RenderTargetView renderTargetView; private Viewport viewport; // Shaders private D3D11.VertexShader vertexShader; private D3D11.PixelShader pixelShader; private ShaderSignature inputSignature; private D3D11.InputLayout inputLayout; private D3D11.InputElement[] inputElements = new D3D11.InputElement[] { new D3D11.InputElement("POSITION", 0, Format.R32G32B32_Float, 0, 0, D3D11.InputClassification.PerVertexData, 0), new D3D11.InputElement("COLOR", 0, Format.R32G32B32A32_Float, 12, 0, D3D11.InputClassification.PerVertexData, 0) }; // Triangle vertices private VertexPositionColor[] vertices = new VertexPositionColor[] { new VertexPositionColor(new Vector3(-0.5f, 0.5f, 0.0f), SharpDX.Color.Red), new VertexPositionColor(new Vector3(0.5f, 0.5f, 0.0f), SharpDX.Color.Green), new VertexPositionColor(new Vector3(0.0f, -0.5f, 0.0f), SharpDX.Color.Blue) }; private D3D11.Buffer triangleVertexBuffer; ////// Create and initialize a new game. /// public Game() { // Set window properties renderForm = new RenderForm("My first SharpDX game"); renderForm.ClientSize = new Size(Width, Height); renderForm.AllowUserResizing = false; InitializeDeviceResources(); InitializeShaders(); InitializeTriangle(); } /// /// Start the game. /// public void Run() { // Start the render loop RenderLoop.Run(renderForm, RenderCallback); } private void RenderCallback() { Draw(); } private void InitializeDeviceResources() { ModeDescription backBufferDesc = new ModeDescription(Width, Height, new Rational(60, 1), Format.R8G8B8A8_UNorm); // Descriptor for the swap chain SwapChainDescription swapChainDesc = new SwapChainDescription() { ModeDescription = backBufferDesc, SampleDescription = new SampleDescription(1, 0), Usage = Usage.RenderTargetOutput, BufferCount = 1, OutputHandle = renderForm.Handle, IsWindowed = true }; // Create device and swap chain D3D11.Device.CreateWithSwapChain(DriverType.Hardware, D3D11.DeviceCreationFlags.None, swapChainDesc, out d3dDevice, out swapChain); d3dDeviceContext = d3dDevice.ImmediateContext; viewport = new Viewport(0, 0, Width, Height); d3dDeviceContext.Rasterizer.SetViewport(viewport); // Create render target view for back buffer using(D3D11.Texture2D backBuffer = swapChain.GetBackBuffer (0)) { renderTargetView = new D3D11.RenderTargetView(d3dDevice, backBuffer); } } private void InitializeShaders() { // Compile the vertex shader code using(var vertexShaderByteCode = ShaderBytecode.CompileFromFile("vertexShader.hlsl", "main", "vs_4_0", ShaderFlags.Debug)) { // Read input signature from shader code inputSignature = ShaderSignature.GetInputSignature(vertexShaderByteCode); vertexShader = new D3D11.VertexShader(d3dDevice, vertexShaderByteCode); } // Compile the pixel shader code using(var pixelShaderByteCode = ShaderBytecode.CompileFromFile("pixelShader.hlsl", "main", "ps_4_0", ShaderFlags.Debug)) { pixelShader = new D3D11.PixelShader(d3dDevice, pixelShaderByteCode); } // Set as current vertex and pixel shaders d3dDeviceContext.VertexShader.Set(vertexShader); d3dDeviceContext.PixelShader.Set(pixelShader); d3dDeviceContext.InputAssembler.PrimitiveTopology = PrimitiveTopology.TriangleList; // Create the input layout from the input signature and the input elements inputLayout = new D3D11.InputLayout(d3dDevice, inputSignature, inputElements); // Set input layout to use d3dDeviceContext.InputAssembler.InputLayout = inputLayout; } private void InitializeTriangle() { // Create a vertex buffer, and use our array with vertices as data triangleVertexBuffer = D3D11.Buffer.Create(d3dDevice, D3D11.BindFlags.VertexBuffer, vertices); } /// /// Draw the game. /// private void Draw() { // Set render targets d3dDeviceContext.OutputMerger.SetRenderTargets(renderTargetView); // Clear the screen d3dDeviceContext.ClearRenderTargetView(renderTargetView, new SharpDX.Color(32, 103, 178)); // Set vertex buffer d3dDeviceContext.InputAssembler.SetVertexBuffers(0, new D3D11.VertexBufferBinding(triangleVertexBuffer, Utilities.SizeOf (), 0)); // Draw the triangle d3dDeviceContext.Draw(vertices.Count(), 0); // Swap front and back buffer swapChain.Present(1, PresentFlags.None); } public void Dispose() { inputLayout.Dispose(); inputSignature.Dispose(); triangleVertexBuffer.Dispose(); vertexShader.Dispose(); pixelShader.Dispose(); renderTargetView.Dispose(); swapChain.Dispose(); d3dDevice.Dispose(); d3dDeviceContext.Dispose(); renderForm.Dispose(); } }