DirectX3D 虚拟现实项目 三维物体的光照及着色（五个不同着色效果的旋转茶壶）
文章目录
-
- 任务要求
- 原始代码
-
- CPP文件代码
- 着色器文件代码
- 效果展示
任务要求
本篇文章是中国农业大学虚拟现实课程的一次作业内容，需要对五个茶壶模型使用不同的光照进行着色和渲染，然后旋转展示。
本人的代码也是在其他人的代码的基础上修改来的，主要用于服务下一届，没有商业用途，侵删。
原始代码
代码包括CPP文件代码和FX（着色器文件）代码两部分
CPP文件代码
//导入用于创建基于DirectX3D的桌面应用程序的相关库
#include 着色器文件代码
Texture2D txDiffuse : register(t0);
SamplerState samLinear : register(s0);
cbuffer ConstantBuffer : register(b0)
{
matrix World;
matrix View;
matrix Projection;
float4 vLightDir;
float4 vLightColor;
float4 vOutputColor;
float4 objectColor;
float4 hightLightColor;
float4 eye;
}
//顶点着色器输入数据格式
struct VS_INPUT
{
float4 Pos : POSITION;
float3 Norm : NORMAL;
float2 Tex : TEXCOORD0;
};
//像素着色器输入数据格式
struct PS_INPUT
{
float4 Pos : SV_POSITION;
float3 Norm : NORMAL;
float4 Pos_world : Position;
float2 Tex : TEXCOORD0;
};
//顶点着色器函数
PS_INPUT VS(VS_INPUT input)
{
PS_INPUT output = (PS_INPUT)0;
output.Pos = mul(input.Pos, World);
output.Pos_world = output.Pos;
output.Pos = mul(output.Pos, View);
output.Pos = mul(output.Pos, Projection);
output.Norm = mul(input.Norm, World);
output.Tex = input.Tex;
return output;
}
//原始的像素着色器函数
float4 PS(PS_INPUT input) : SV_Target
{
float4 finalColor = 0;
//do NdotL lighting for 2 lights
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
finalColor += saturate(dot((float3)vLightDir[i],input.Norm) * vLightColor[i]);
}
finalColor.a = 1;
return finalColor;
}
//固定颜色像素着色器
float4 PSSolid(PS_INPUT input) : SV_Target
{
return vOutputColor;
}
//环境光着色器
float4 PSAmbient(PS_INPUT input) : SV_Target
{
return vOutputColor;
}
//漫反射光照着色器
float4 PSLambertian(PS_INPUT input) : SV_Target
{
return saturate(objectColor * vLightColor * max(0, dot(input.Norm,vLightDir))) + vOutputColor;
}
//Blinn-Phong光照着色器
float4 PSBlinn(PS_INPUT input) : SV_Target
{
float4 posLight = normalize(vLightDir - input.Pos_world);
float4 posView = normalize(eye - input.Pos_world);
float4 h = posLight + posView;
float4 b = normalize(h);
return saturate(hightLightColor * objectColor * pow(max(0, dot(input.Norm, b)), 0.9)) + PSLambertian(input);
}
//卡通渲染着色器
float4 PSToon(PS_INPUT input) : SV_Target
{
float a = max(0, dot(input.Norm, vLightDir));
float4 L1 = float4(0.1f, 0.2f, 0.1f, 0.0f);
float4 L2 = float4(0.2f, 0.4f, 0.2f, 0.0f);
float4 L3 = float4(0.4f, 0.6f, 0.4f, 0.0f);
float4 L4 = float4(0.6f, 0.8f, 0.6f, 0.0f);
float TH1 = 0.2;
float TH2 = 0.4;
float TH3 = 0.6;
float TH4 = 1;
if (a < TH1)
return L1;
if (a >= TH1 && a < TH2)
return L2;
if (a >= TH2 && a < TH3)
return L3;
if (a >= TH3 && a < TH4)
return L4;
return 0;
}
//纹理映射着色器
float4 PSTexture(PS_INPUT input) : SV_Target
{
return txDiffuse.Sample(samLinear, input.Tex) * vLightColor * max(0, dot(input.Norm, vLightDir));
}
效果展示
