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1、初始化
2、Render
3、.VSH文件
4、使用纹理
5、使用光照
6、VertexShader的结构
7、寄存器的性质
8、各向异性
参考资料：
强烈建议看DX9SDK，里面有十分详尽的1.1到3.0的参考手册
SDK理论：Direct3D Architecture::Programmable Vertex Shader Architecture
SDK实例：ProgrammablePipeline::VertexShaders
1、初始化部分，D3DVSD_STREAM、D3DVSD_REG、D3DVSD_END用于定义顶点数据存储格式，D3DXAssembleShaderFromFile从.VSH文件中调入VertexShader处理程序，CreateVertexShader用于创建VertexShader，SetVertexShaderConstant用于设置寄存器参数，SetVertexShader用于设置VertexShader。我的显卡VertexShader版本是1.1，PixelShader的版本是0.0，看来是硬件不支持了。
//版本检测
D3DCAPS8 caps;
ZeroMemory(&caps,sizeof(caps));
m_pD3DDevice->GetDeviceCaps(&caps);
m_Debug.Add("VertexShader version:%x.%x",
D3DSHADER_VERSION_MAJOR(caps.VertexShaderVersion),
D3DSHADER_VERSION_MINOR(caps.VertexShaderVersion));
void CVShader::LoadVSH( TCHAR* strFilename )
{
// Create the vertex shader.开始创建VS
LPD3DXBUFFER pCode;
DWORD dwDecl2[] =
{
D3DVSD_STREAM(0),
D3DVSD_REG(D3DVSDE_POSITION, D3DVSDT_FLOAT3),
D3DVSD_REG(D3DVSDE_DIFFUSE, D3DVSDT_D3DCOLOR ),
D3DVSD_END()
};
// Assemble the vertex shader from the file.读取VSH文件
if( FAILED( D3DXAssembleShaderFromFile( strFilename, 0, NULL, &pCode, NULL ) ) )
{
return;
}
// Create the vertex shader.建立VS
if(SUCCEEDED( m_pD3DDevice->CreateVertexShader( dwDecl2,
(DWORD*)pCode->GetBufferPointer(), &m_dwVertexShader, 0 )))
{
pCode->Release();
}
} |
2、Render部分，需要matWorld、m_matView和m_matProj三个矩阵来对顶点处理。
m_pD3DDevice->SetRenderState( D3DRS_LIGHTING, FALSE );
D3DXMATRIX mat;
D3DXMatrixMultiply( &mat, &matWorld, &m_pCamera->m_matView );
D3DXMatrixMultiply( &mat, &mat, &m_pCamera->m_matProj );
D3DXMatrixTranspose( &mat, &mat );
m_pD3DDevice->SetVertexShaderConstant( 0, &mat, 4 ); //将WVP矩阵设置在c0
float color[4] = {0,1,0,0}; //RGBA
m_pD3DDevice->SetVertexShaderConstant( 4, &color, 1 ); //将指定颜色设置在c4
m_pD3DDevice->SetVertexShader( m_dwVertexShader );
//渲染
m_pD3DDevice->SetTexture(0, m_pTextures);
m_pD3DDevice->SetStreamSource( 0, m_pVB, sizeof(CUSTOMVERTEX) );
m_pD3DDevice->DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLESTRIP, 0, 1 ); |
3、Test.VSH文件，将 mov oD0, c4 改为 mov oD0, v5 可以显示原有颜色。
vs.1.0
m4x4 oPos, v0, c0 ; transform vertices by view/projection matrix，WMP矩阵变换顶点坐标
mov oD0, c4 ; load color from register 4 to diffuse color，设置顶点颜色
结果如图所示：
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4、使用纹理
struct CUSTOMVERTEX
{
float x, y, z;
DWORD color;
float tu,tv;
};
#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZ|D3DFVF_DIFFUSE|D3DFVF_TEX1)
CUSTOMVERTEX m_Vertices[] =
{
{ -1.0f, 0.0f, 0.0f, 0xffff0000, 0.0f, 1.0f },
{ 1.0f, 0.0f, 0.0f, 0xff0000ff, 1.0f, 1.0f },
{ 0.0f, 0.0f, 1.732f, 0xffffffff, 0.0f, 0.0f },
};
DWORD dwDecl2[] =
{
D3DVSD_STREAM(0),
D3DVSD_REG(D3DVSDE_POSITION, D3DVSDT_FLOAT3),
D3DVSD_REG(D3DVSDE_DIFFUSE, D3DVSDT_D3DCOLOR ),
D3DVSD_REG(D3DVSDE_TEXCOORD0, D3DVSDT_FLOAT2 ),
D3DVSD_END()
};
vs.1.0
m4x4 oPos, v0, c0
mov oT0, v7 ; move texture color to output texture register，设置纹理坐标
结果如图所示：
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5、使用光照
struct CUSTOMVERTEX
{
float x, y, z;
float nx, ny, nz;
DWORD color;
float tu,tv;
};
CUSTOMVERTEX m_Vertices[] =
{
{ -1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f, 0.0f, 0.0f, 0xffff0000, 0.0f, 1.0f },
{ 1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f, 0.0f, 0xff0000ff, 1.0f, 1.0f },
{ 0.0f, 0.0f, 1.732f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0xffffffff, 0.0f, 0.0f },
};
DWORD dwDecl2[] =
{
D3DVSD_STREAM(0),
D3DVSD_REG(D3DVSDE_POSITION, D3DVSDT_FLOAT3), //v0,pos，顶点坐标设置在v0
D3DVSD_REG(D3DVSDE_NORMAL , D3DVSDT_FLOAT3), //v3,nor，顶点法线设置在v3
D3DVSD_REG(D3DVSDE_DIFFUSE, D3DVSDT_D3DCOLOR ), //v5,color，顶点diffuse颜色设置在v5
D3DVSD_REG(D3DVSDE_TEXCOORD0, D3DVSDT_FLOAT2 ), //v7,tex，纹理坐标设置在v7
D3DVSD_END()
};
float lightDir[4] = {-1,-1,1,0}; // fatter slice
m_pD3DDevice->SetVertexShaderConstant( 12, &lightDir, 1 );
vs.1.0
m4x4 oPos, v0, c0
dp3 r0 , v3 , c12 // perform lighting N dot L calculation，计算法线点乘光线
mul oD0 , r0.x , v5 // calculate final pixel color from light intensity，根据光线强度计算颜色
// and interpolated diffuse vertex color
mov oT0.xy , v7 // copy texture coordinates to output，输出纹理坐标
结果如图所示：
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6、VertexShader的结构。VertexShader与T&L在Render流程中处于二选一的同等地位，我甚至怀疑T&L只是一种特殊的VertexShader（hoho，理论不行，恶补中...）。VertexShader算逻单元（ALU）有顶点数据寄存器(v0-15)、临时寄存器(r0-11)、常数寄存器(c0-95)、地址寄存器(a0)和若干输出寄存器，每个寄存器存储一个4D的矢量（4个32位的浮点数共128位）。
DirectX 8.x中，一个VertexShader程序最多只能有128条指令，只能线性执行指令（没有循环、条件判断、跳转指令），同时只能有一个VertexShader程序被激活（无法将两个VertexShader程序依次执行，也就是要为每个特定的效果编写独立的程序）。
通过前面3个例子总算有了一点感性认识。
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图一、D3D的Render流程
图二、Vertex Shader的结构
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7、寄存器的性质。主要是读写属性、数量，特别是每条指令中能出现的次数。象 add oD0, v5, v5 这种指令在1.0版本中是无效的，在1.1版本中就可以了，效果见下图。
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表一、性质列表
| Name |
Type |
I/O Permissions |
Count |
Number allowed per instruction |
Versions |
| a0 |
address register |
write/use only |
1 scalar |
0 in version 1.0; 1 in version 1.1 |
1.0 - 1.1 |
| cn |
constant register |
read-only |
96 vectors |
1 |
1.0 - 1.1 |
| rn |
temporary register |
read/write |
12 vectors |
3 |
1.0 - 1.1 |
| vn |
vertex register |
read-only |
16 vectors |
1 in version 1.0; 2 in version 1.1 |
1.0 - 1.1 |
vs.1.0
m4x4 oPos, v0, c0
add oD0, v5, v5
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8、各向异性效果。
; v0 -- position
; v3 -- normal
; v7 -- tex coord
; v8 -- tex coord1
;
; c0-3 -- world/view/proj matrix
; c4 -- light vector
; c5-8 -- inverse/transpose world matrix
; c9 -- {0.0, 0.5, 1.0, -1.0}
; c10 -- eye point
; c11-14 -- world matrix
vs.1.0
;transform position
dp4 oPos.x, v0, c0
dp4 oPos.y, v0, c1
dp4 oPos.z, v0, c2
dp4 oPos.w, v0, c3
;transform normal
dp3 r0.x, v3, c5
dp3 r0.y, v3, c6
dp3 r0.z, v3, c7
;normalize normal
dp3 r0.w, r0, r0
rsq r0.w, r0.w
mul r0, r0, r0.w
;compute world space position
dp4 r1.x, v0, c11
dp4 r1.y, v0, c12
dp4 r1.z, v0, c13
dp4 r1.w, v0, c14
;vector from point to eye
add r2, c10, -r1
;normalize e
dp3 r2.w, r2, r2
rsq r2.w, r2.w
mul r2, r2, r2.w
;h = Normalize( l + e )
add r1, r2, c4
;normalize h
dp3 r1.w, r1, r1
rsq r1.w, r1.w
mul r1, r1, r1.w
;l dot n
dp3 oT0.x, r0, c4
;h dot n
dp3 oT0.y, r1, r0
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