串流輸出階段使用者入門

發行項
10/21/2023

本節說明如何搭配資料流程輸出階段使用幾何著色器。

編譯幾何著色器

此幾何著色器（GS）會計算每個三角形的一般臉部，並輸出位置、一般和紋理座標資料。

struct GSPS_INPUT
{
    float4 Pos : SV_POSITION;
    float3 Norm : TEXCOORD0;
    float2 Tex : TEXCOORD1;
};

[maxvertexcount(12)]
void GS( triangle GSPS_INPUT input[3], inout TriangleStream<GSPS_INPUT> TriStream )
{
    GSPS_INPUT output;
    
    //
    // Calculate the face normal
    //
    float3 faceEdgeA = input[1].Pos - input[0].Pos;
    float3 faceEdgeB = input[2].Pos - input[0].Pos;
    float3 faceNormal = normalize( cross(faceEdgeA, faceEdgeB) );
    float3 ExplodeAmt = faceNormal*Explode;
    
    //
    // Calculate the face center
    //
    float3 centerPos = (input[0].Pos.xyz + input[1].Pos.xyz + input[2].Pos.xyz)/3.0;
    float2 centerTex = (input[0].Tex + input[1].Tex + input[2].Tex)/3.0;
    centerPos += faceNormal*Explode;
    
    //
    // Output the pyramid
    //
    for( int i=0; i<3; i++ )
    {
        output.Pos = input[i].Pos + float4(ExplodeAmt,0);
        output.Pos = mul( output.Pos, View );
        output.Pos = mul( output.Pos, Projection );
        output.Norm = input[i].Norm;
        output.Tex = input[i].Tex;
        TriStream.Append( output );
        
        int iNext = (i+1)%3;
        output.Pos = input[iNext].Pos + float4(ExplodeAmt,0);
        output.Pos = mul( output.Pos, View );
        output.Pos = mul( output.Pos, Projection );
        output.Norm = input[iNext].Norm;
        output.Tex = input[iNext].Tex;
        TriStream.Append( output );
        
        output.Pos = float4(centerPos,1) + float4(ExplodeAmt,0);
        output.Pos = mul( output.Pos, View );
        output.Pos = mul( output.Pos, Projection );
        output.Norm = faceNormal;
        output.Tex = centerTex;
        TriStream.Append( output );
        
        TriStream.RestartStrip();
    }
    
    for( int i=2; i>=0; i-- )
    {
        output.Pos = input[i].Pos + float4(ExplodeAmt,0);
        output.Pos = mul( output.Pos, View );
        output.Pos = mul( output.Pos, Projection );
        output.Norm = -input[i].Norm;
        output.Tex = input[i].Tex;
        TriStream.Append( output );
    }
    TriStream.RestartStrip();
}

請記住該程式碼，請考慮幾何著色器看起來很像頂點或圖元著色器，但有下列例外狀況：函式傳回的類型、輸入參數宣告和內建函式。

項目說明

函式傳回類型

函式傳回類型會執行一件事，宣告著色器可輸出的最大頂點數目。在此情況下，

maxvertexcount(12)

定義輸出上限為 12 個頂點。

輸入參數宣告

此函式接受兩個輸入參數：

triangle GSPS_INPUT input[3] , inout TriangleStream<GSPS_INPUT> TriStream

第一個參數是由GSPS_INPUT結構定義的頂點陣列（在此案例中為 3）定義（將每個頂點資料定義為位置、一般和紋理座標）。第一個參數也會使用三角形關鍵字，這表示輸入組合器階段必須將資料輸出至幾何著色器，做為其中一個三角形基本類型（三角形清單或三角形帶狀）。

第二個參數是由三角形Stream 類型所定義的三角形資料流程 < GSPS_INPUT > 。這表示參數是三角形的陣列，每一個都由三個頂點組成（其中包含來自GSPS_INPUT成員的資料）。

使用三角形和三角形資料流程關鍵字來識別 GS 中的個別三角形或三角形資料流程。

內建函式

著色器函式中的程式程式碼使用 common-shader-core HLSL 內部函式，但最後兩行除外，這兩行會呼叫 Append 和 RestartStrip。這些函式僅適用于幾何著色器。 Append 會通知幾何著色器將輸出附加至目前的等量;RestartStrip 會建立新的基本等量。系統會在 GS 階段的每個調用中隱含建立新的等量。

著色器的其餘部分看起來非常類似頂點或圖元著色器。幾何著色器會使用結構來宣告輸入參數，並以SV_POSITION語意標記位置成員，以告訴硬體這是位置資料。輸入結構會將其他兩個輸入參數識別為紋理座標（即使其中一個參數會包含臉部正常）。如果您想要的話，可以針對臉部正常使用自己的自訂語意。

設計幾何著色器之後，請呼叫 D3DCompile 進行編譯，如下列程式碼範例所示。

DWORD dwShaderFlags = D3DCOMPILE_ENABLE_STRICTNESS;
ID3DBlob** ppShader;

D3DCompile( pSrcData, sizeof( pSrcData ), 
  "Tutorial13.fx", NULL, NULL, "GS", "gs_4_0", 
  dwShaderFlags, 0, &ppShader, NULL );

就像頂點和圖元著色器一樣，您需要著色器旗標來告訴編譯器如何編譯著色器（針對偵錯、針對速度優化等等）、進入點函式，以及著色器模型來驗證。此範例會使用 GS 函式，建立從 Tutorial13.fx 檔案建置的幾何著色器。著色器會針對著色器模型 4.0 進行編譯。

使用資料流程輸出建立 Geometry-Shader 物件

一旦您知道要從幾何串流資料，而且您已成功編譯著色器，下一個步驟就是呼叫 ID3D11Device：：CreateGeometryShaderWithStreamOutput 來建立幾何著色器物件。

但首先，您必須宣告資料流程輸出（SO）階段輸入簽章。此簽章會比對或驗證物件建立時 GS 輸出和 SO 輸入。下列程式碼是 SO 宣告的範例。

D3D11_SO_DECLARATION_ENTRY pDecl[] =
{
    // semantic name, semantic index, start component, component count, output slot
    { "SV_POSITION", 0, 0, 4, 0 },   // output all components of position
    { "TEXCOORD0", 0, 0, 3, 0 },     // output the first 3 of the normal
    { "TEXCOORD1", 0, 0, 2, 0 },     // output the first 2 texture coordinates
};

D3D11Device->CreateGeometryShaderWithStreamOut( pShaderBytecode, ShaderBytecodesize, pDecl, 
    sizeof(pDecl), NULL, 0, 0, NULL, &pStreamOutGS );

此函式會採用數個參數，包括：

已編譯幾何著色器的指標（如果沒有幾何著色器，則為頂點著色器，且資料會直接從頂點著色器串流處理）。如需如何取得此指標的詳細資訊，請參閱取得已編譯著色器的指標。
宣告陣列的指標，描述資料流程輸出階段的輸入資料。（請參閱 D3D11_SO_DECLARATION_ENTRY.）您最多可以提供 64 個宣告，每個不同類型的專案都可以從 SO 階段輸出。宣告專案的陣列描述資料配置，而不論只有單一緩衝區或多個緩衝區是否要系結至資料流程輸出。
SO 階段所寫的專案數目。
所建立之 geometry 著色器物件的指標（請參閱 ID3D11GeometryShader ）。

在此情況下，緩衝區步幅為 Null、要傳送至點陣化程式的資料流程索引為 0，而類別連結介面為 Null。

資料流程輸出宣告會定義資料寫入緩衝區資源的方式。您可以視需要新增至輸出宣告的元件數量。使用 SO 階段來寫入單一緩衝區資源或許多緩衝區資源。對於單一緩衝區，SO 階段可以為每個頂點寫入許多不同的元素。對於多個緩衝區，SO 階段只能將每個頂點資料的單一元素寫入每個緩衝區。

若要在不使用幾何著色器的情況下使用 SO 階段，請呼叫 ID3D11Device：：CreateGeometryShaderWithStreamOutput ，並將指標傳遞至 pShaderBytecode 參數。

設定輸出目標

最後一個步驟是設定 SO 階段緩衝區。資料可以串流處理至記憶體中的一或多個緩衝區，以供稍後使用。下列程式碼示範如何建立可用於頂點資料的單一緩衝區，以及 SO 階段將資料串流至。

ID3D11Buffer *m_pBuffer;
int m_nBufferSize = 1000000;

D3D11_BUFFER_DESC bufferDesc =
{
    m_nBufferSize,
    D3D11_USAGE_DEFAULT,
    D3D11_BIND_STREAM_OUTPUT,
    0,
    0,
    0
};
D3D11Device->CreateBuffer( &bufferDesc, NULL, &m_pBuffer );

呼叫 ID3D11Device：：CreateBuffer 來建立緩衝區。此範例說明預設使用方式，這是 CPU 預期會相當頻繁更新的緩衝區資源。系結旗標會識別資源可以系結至的管線階段。 SO 階段使用的任何資源也必須使用系結旗標來建立D3D10_BIND_STREAM_OUTPUT。

成功建立緩衝區之後，請呼叫 ID3D11DeviceCoNtext：：SOSetTargets ，將它設定為目前的裝置：

UINT offset[1] = 0;
D3D11Device->SOSetTargets( 1, &m_pBuffer, offset );

此呼叫會接受緩衝區數目、緩衝區指標，以及位移陣列（每個緩衝區的位移，指出開始寫入資料的位置）。呼叫繪製函式時，資料會寫入這些串流輸出緩衝區。內部變數會追蹤開始將資料寫入串流輸出緩衝區的位置，而且該變數會繼續遞增，直到 再次呼叫 SOSetTargets 並指定新的位移值為止。

寫入目標緩衝區的所有資料都會是 32 位值。

資料流程輸出階段

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