【转】Directx11 HelloWorld之HLSL的Effect框架的使用
首先Effect最大好处的就是简单，使得编写Shader绘制的程序工作量大大下降。如果不用Effect框架，那么一个个Vertex Shader，Geometry Shader和Pixel Shader都要一遍遍的先用D3DX11CompileFromFile得到二进制代码，再分别调CreateVertexShader, CreateGeometryShader和CreatePixelShader等创建ID3D11VertexShader,ID3D11GeometryShader,ID3D11PixelShader等。
相比之下使用Effect框架的话，在用D3DX11CompileFromFile得到二进制代码后，只需要再调用D3DX11CreateEffectFromMemory得到ID3D11Effect接口便可。
第二个好处是Effect框架下，Directx中的变量和HLSL中的变量绑定逻辑比较清晰（也可以说简单）。之前的日志说过在不用Effect框架下，HLSL中的变量和Directx应用中的变量的绑定是根据变量的类型和顺序等来绑定的，这种隐式的绑定相当容易出错。而且还要考虑Global Variable，Constant Buffer等各种类型。Constant Buffer可能是不同的寄存器中，它也有着一套它自己的变量的更新规则等等。这些都相当的麻烦。而在Effect框架中，一切绑定通过GetVariableByName()，这使得逻辑非常的清晰简单。
当然还有可能有其他的好处坏处，留着在慢慢发掘。
下面记录下如何使用Directx的Effect框架。
在Dirext11中，Effect已经被单独划分出来了。要使用Effect框架，我们要引用相应的静态库。
首先要在Directx的SDk的安装目录下找到Samples/C++/Effect11，编译目录下的工程，在相应的Samples/C++/Effect11/Debug目录下找到Effects11这个静态库，拷贝这个静态库到自己工程的工作目录下，最后在自己项目中的Linker->Input->Additional Dependencies中输入Effects11.lib，表示要引用这个静态库。这就OK了。
然后再代码中加入#include <d3dx11effect.h>表示引用这个头文件。
下面从代码上说下如何在程序中使用Effect框架的几个基本的步骤，这里我们只是绘制几个简单的箱子。
先看HLSL代码：
//--------------------------------------------------------------------------------------
// Constant Buffer Variables
//--------------------------------------------------------------------------------------
cbuffer WorldConstantBuffer: register( b0 )
{
matrix World;
matrix View;
matrix Projection;
}
//--------------------------------------------------------------------------------------
struct VS_OUTPUT
{
float4 Pos : SV_POSITION;
float4 Color : COLOR;
};
//--------------------------------------------------------------------------------------
// Vertex Shader
//--------------------------------------------------------------------------------------
VS_OUTPUT VS( float4 Pos : POSITION, float4 Color : COLOR )
{
VS_OUTPUT output = (VS_OUTPUT)0;
output.Pos = mul( Pos, World );
output.Pos = mul( output.Pos, View );
output.Pos = mul( output.Pos, Projection );
output.Color = Color;
return output;
}
//--------------------------------------------------------------------------------------
// Pixel Shader
//--------------------------------------------------------------------------------------
float4 PS( VS_OUTPUT input ) : SV_Target
{
return input.Color;
}
technique11 BasicTech
{
pass P0
{
SetVertexShader( CompileShader( vs_4_0,VS() ) );
SetGeometryShader( NULL );
SetPixelShader( CompileShader(ps_4_0,PS() ) );
}
}
基本和非Effect框架一样，只是多了个
technique11 BasicTech
{
pass P0
{
SetVertexShader( CompileShader( vs_4_0,VS() ) );
SetGeometryShader( NULL );
SetPixelShader( CompileShader(ps_4_0,PS() ) );
}
}
Technique把pass包装起来，pass把渲染管道里面所有需要用到的vertex，geometry，pixel包装起来。
看完HLSL代码，再来看看在Direct11中如何使用它们。第一步是在Direct11中先用D3DX11CompileFromFile()编译HLSL代码，再用D3DX11CreateEffectFromMemory生成Effect的接口。
HRESULT Box::BuildFX()
{
HRESULT hr=S_OK;
ID3DBlob *pBblob=NULL;
ID3DBlob *pErrorBlob=NULL;
DWORD shaderFlags=D3DCOMPILE_ENABLE_STRICTNESS;
hr=D3DX11CompileFromFile(L"Cube.fx",NULL,NULL,NULL,"fx_5_0",shaderFlags,0,NULL,&pBblob,&pErrorBlob,NULL);
if(FAILED(hr))
{
……
}
D3DX11CreateEffectFromMemory(pBblob->GetBufferPointer(),pBblob->GetBufferSize(),0,m_pDevice,&m_pFX);
……
return hr;
}
值得注意的是D3DX11CompileFromFile()中的"fx_5_0",在Directx11中一定要用"fx_5_0",这个是不向下兼容的，不能用"fx_4_0"及之前版本。
在得到Effect框架接口后，我们就要绑定HLSL和Directx中的相关变量
HRESULT Box::BuildFX()
{
HRESULT hr=S_OK;
ID3DBlob *pBblob=NULL;
ID3DBlob *pErrorBlob=NULL;
DWORD shaderFlags=D3DCOMPILE_ENABLE_STRICTNESS;
hr=D3DX11CompileFromFile(L"Cube.fx",NULL,NULL,NULL,"fx_5_0",shaderFlags,0,NULL,&pBblob,&pErrorBlob,NULL);
if(FAILED(hr))
{
if(pErrorBlob->GetBufferPointer())
{
char* errorMes=(char*)pErrorBlob->GetBufferPointer();
//printf(errorMes);
std::cout<<errorMes<<std::endl;
return E_FAIL;
}
}
IFR(D3DX11CreateEffectFromMemory(pBblob->GetBufferPointer(),pBblob->GetBufferSize(),0,m_pDevice,&m_pFX));
m_pTech=m_pFX->GetTechniqueByName("BasicTech");
m_pWorldMatVar=m_pFX->GetVariableByName("World")->AsMatrix();
m_pViewMatVar=m_pFX->GetVariableByName("View")->AsMatrix();
m_pProjMatVar=m_pFX->GetVariableByName("Projection")->AsMatrix();
return hr;
}
上面几个变量的类型分别是ID3DX11Effect *m_pFX;
ID3DX11EffectTechnique *m_pTech;
ID3DX11EffectMatrixVariable *m_pWorldMatVar;
ID3DX11EffectMatrixVariable *m_pViewMatVar;
ID3DX11EffectMatrixVariable *m_pProjMatVar;
最后我们要为顶点创建顶点的格式：ID3D11InputLayout。
HRESULT Box::BuildInputLayout()
{
HRESULT hr=S_OK;
// Define the input layout
D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC layout[] =
{
{ "POSITION", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0, 0, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0 },
{ "COLOR", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32A32_FLOAT, 0, 12, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0 },
};
UINT numElements = ARRAYSIZE( layout );
// Create the input layout
D3DX11_PASS_DESC passDesc;
m_pTech->GetPassByIndex(0)->GetDesc(&passDesc);
IFR( m_pDevice->CreateInputLayout( layout,numElements,passDesc.pIAInputSignature,passDesc.IAInputSignatureSize, &m_pInputLayout ) );
// Set the input layout
m_pContext->IASetInputLayout( m_pInputLayout );
return hr;
}
初始化的工作完成后我们就可以渲染了。先是通过SetMatrix等函数设置HLSL中相应变量的值。然后再遍历technique中所有的pass，通过Apply调用相应pass的shader状态。
void Box::Render(const float *glMat,D3DXMATRIX* mView,D3DXMATRIX* mProj)
{
m_pWorldMatVar->SetMatrix(glMat);
m_pViewMatVar->SetMatrix( ((float*)mView) );
m_pProjMatVar->SetMatrix( ((float*)mProj) );
D3DX11_TECHNIQUE_DESC techDesc;
m_pTech->GetDesc(&techDesc);
for(int i=0;i<techDesc.Passes;i++)
{
ID3DX11EffectPass *pass=m_pTech->GetPassByIndex(i);
pass->Apply(0,m_pContext);
m_pContext->DrawIndexed( 36, 0, 0 ); // 36 vertices needed for 12 triangles in a triangle list
}
return;
}
这次主要总结下了Effect框架的相关使用问题和主要的步骤。由于Directx11的代码很长，就不一一贴出来了。
