G-буферы. Часть 3

G-буферы. Часть 3

Все, что нужно я вроде подготовил, теперь будем заниматься собственно буферами. Первой жертвой станет буфер глубины.

Где можно применить буфер глубины: вообще для такого буфера достаточно много применений и используется он в различных эффектах, например, для выделения границ, эффектов типа глубина резкости и т.д.

Начнем с шейдера. Я что-то не нашел ничего лучше, для определения глубины, как искать расстояние от вершины до камеры.

Так это выглядит в коде:

length(Eye — worldPosition) / 10.0;

Длинну вектора я делю на некторое подобранное значения, чтобы результат лежал в разумных пределах.

float4x4 World;

float4x4 View;

float4x4 Projection;

float3 Eye;

// TODO: add effect parameters here.

struct VertexShaderInput

{

float4 Position : POSITION0;

float3 Normal : NORMAL;

// TODO: add input channels such as texture

// coordinates and vertex colors here.

};

struct VertexShaderOutput

{

float4 Position : POSITION0;

float4 Color : COLOR0;

// TODO: add vertex shader outputs such as colors and texture

// coordinates here. These values will automatically be interpolated

// over the triangle, and provided as input to your pixel shader.

};

VertexShaderOutput VertexShaderFunction(VertexShaderInput input)

{

VertexShaderOutput output;

float4 worldPosition = mul(input.Position, World);

float4 viewPosition = mul(worldPosition, View);

float4 projPosition = mul(viewPosition, Projection);

output.Position = projPosition;


output.Color.rgb = length(Eye — worldPosition) / 10.0;

output.Color.a = 1;

return output;

}

float4 PixelShaderFunction(VertexShaderOutput input) : COLOR0

{

return input.Color;

}

technique Technique1

{

pass Pass1

{

// TODO: set renderstates here.

VertexShader = compile vs_1_1 VertexShaderFunction();

PixelShader = compile ps_1_1 PixelShaderFunction();

}

}

Вообще, в этом шейдере мы очень неэкономно расходуем память. Понятно, что для хранения глубины можно было бы использовать только один канал цвета в картинке. Обычно так и делается, например, можно использовать альфа-канал для хранения глубины, а цветные каналы RGB для хранения нормалей или координат.

Сейчас все это не важно, ведь мы преследуем чисто академический интерес.

Для рисования, как обычно, нам нужно использовать дополнительные поверхности рисования. Напомню, что для поверхностей рисования должен использоваться формат, соответствующий формату основной поверхности. Причем, понятно, что формат должен поддерживать видеокартой.

Делается это очень просто:


RenderTarget2D targetDepth;


protected
override
void LoadContent()

{


// Create a new SpriteBatch, which can be used to draw textures.

spriteBatch = new
SpriteBatch(GraphicsDevice);


// TODO: use this.Content to load your game content here

effectDepth = Content.Load<Effect>(«drawDepth»);

effectLight = Content.Load<Effect>(«Light»);

targetDepth = new
RenderTarget2D(GraphicsDevice, graphics.PreferredBackBufferWidth, graphics.PreferredBackBufferHeight, 1, SurfaceFormat.Color);

}


private
void DrawDepth(ref
Matrix world, ref
Matrix view, ref
Matrix projection)

{

GraphicsDevice.SetRenderTarget(0, targetDepth);

effectDepth.Parameters[«View»].SetValue(view);

effectDepth.Parameters[«Projection»].SetValue(projection);

effectDepth.Parameters[«Eye»].SetValue(new
Vector3(-3, 0, 2));

world = Matrix.CreateRotationY(MathHelper.ToRadians(60)) * Matrix.CreateTranslation(1.5f, 0.8f, 0);

effectDepth.Parameters[«World»].SetValue(world);

teapot.Draw(effectDepth);

world = Matrix.CreateTranslation(1.5f, 0, 0);

effectDepth.Parameters[«World»].SetValue(world);

cube.Draw(effectDepth);

world = Matrix.CreateTranslation(0, 0, 0);

effectDepth.Parameters[«World»].SetValue(world);

cylinder.Draw(effectDepth);

}

На что тут можно обратить внимание:

GraphicsDevice.SetRenderTarget(0, targetDepth);

Устанавливает в качестве основной поверхности рисования нашу только что созданную поверхность.

Следующая строка кода создает поверхности рисования полностью аланогичную основной поверхности.

targetDepth = new
RenderTarget2D(GraphicsDevice, graphics.PreferredBackBufferWidth, graphics.PreferredBackBufferHeight, 1, SurfaceFormat.Color);

Еще нужно не забывать возвращать значение текущей поверхности рисование после рисования все буферов. Я сделал это в прошлый раз.


private
void DrawScene(ref
Matrix world, ref
Matrix view, ref
Matrix projection)

{

GraphicsDevice.SetRenderTarget(0, null);

GraphicsDevice.Clear(Color.Black);

effectLight.Parameters[«View»].SetValue(view);

effectLight.Parameters[«Projection»].SetValue(projection);

effectLight.Parameters[«Eye»].SetValue(new Vector3(-3, 0, 2));

effectLight.Parameters[«LightPosition»].SetValue(new Vector3(0, 0.5f, 1));

world = Matrix.CreateRotationY(MathHelper.ToRadians(60)) * Matrix.CreateTranslation(1.5f, 0.8f, 0);

effectLight.Parameters[«World»].SetValue(world);

effectLight.Parameters[«DiffuseColor»].SetValue(new Vector4(1, 0, 0, 1));

teapot.Draw(effectLight);

world = Matrix.CreateTranslation(1.5f, 0, 0);

effectLight.Parameters[«World»].SetValue(world);

effectLight.Parameters[«DiffuseColor»].SetValue(new Vector4(0, 1, 0, 1));

cube.Draw(effectLight);

world = Matrix.CreateTranslation(0, 0, 0);

effectLight.Parameters[«World»].SetValue(world);

effectLight.Parameters[«DiffuseColor»].SetValue(new Vector4(0, 0, 1, 1));

cylinder.Draw(effectLight);

}

Кроме того, нельзя забывать о том, что нельзя использовать текстуру с поверхности пока поверхность рисования является текущей. При попытке получить текстуру увидим сообщение об ошибке (которое, кстати, очень информативное).

При запуске получится такая картинка. Видно, что объекты более к камере на изображении получаются более темными. Можно было подобрать коэффициент получше, чтобы была больше заметна разница цветов.

Исходный код Game1.cs:

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using Microsoft.Xna.Framework;

using Microsoft.Xna.Framework.Audio;

using Microsoft.Xna.Framework.Content;

using Microsoft.Xna.Framework.GamerServices;

using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;

using Microsoft.Xna.Framework.Input;

using Microsoft.Xna.Framework.Media;

using Microsoft.Xna.Framework.Net;

using Microsoft.Xna.Framework.Storage;

using Primitives3D;

namespace XNA_MRT

{


///
<summary>


/// This is the main type for your game


///
</summary>


public
class
Game1 : Microsoft.Xna.Framework.Game

{


GraphicsDeviceManager graphics;


SpriteBatch spriteBatch;


CubePrimitive cube;


TeapotPrimitive teapot;


CylinderPrimitive cylinder;


Effect effectLight;


Effect effectDepth;


RenderTarget2D targetDepth;


SpriteComponent spriteComp;


public Game1()

{

graphics = new
GraphicsDeviceManager(this);

Content.RootDirectory = «Content»;

}


///
<summary>


/// Allows the game to perform any initialization it needs to before starting to run.


/// This is where it can query for any required services and load any non-graphic


/// related content. Calling base.Initialize will enumerate through any components


/// and initialize them as well.


///
</summary>


protected
override
void Initialize()

{


// TODO: Add your initialization logic here

cube = new
CubePrimitive(GraphicsDevice);

teapot = new
TeapotPrimitive(GraphicsDevice);

cylinder = new
CylinderPrimitive(GraphicsDevice);

spriteComp = new
SpriteComponent(this);


this.Components.Add(spriteComp);


base.Initialize();

}


///
<summary>


/// LoadContent will be called once per game and is the place to load


/// all of your content.


///
</summary>


protected
override
void LoadContent()

{


// Create a new SpriteBatch, which can be used to draw textures.

spriteBatch = new
SpriteBatch(GraphicsDevice);


// TODO: use this.Content to load your game content here

effectDepth = Content.Load<Effect>(«drawDepth»);

effectLight = Content.Load<Effect>(«Light»);

targetDepth = new
RenderTarget2D(GraphicsDevice, graphics.PreferredBackBufferWidth, graphics.PreferredBackBufferHeight, 1, SurfaceFormat.Color);

}


///
<summary>


/// UnloadContent will be called once per game and is the place to unload


/// all content.


///
</summary>


protected
override
void UnloadContent()

{


// TODO: Unload any non ContentManager content here

}


///
<summary>


/// Allows the game to run logic such as updating the world,


/// checking for collisions, gathering input, and playing audio.


///
</summary>


///
<param name=»gameTime»>Provides a snapshot of timing values.</param>


protected
override
void Update(GameTime gameTime)

{


// Allows the game to exit


if (GamePad.GetState(PlayerIndex.One).Buttons.Back == ButtonState.Pressed)


this.Exit();


// TODO: Add your update logic here


base.Update(gameTime);

}


///
<summary>


/// This is called when the game should draw itself.


///
</summary>


///
<param name=»gameTime»>Provides a snapshot of timing values.</param>


protected
override
void Draw(GameTime gameTime)

{

GraphicsDevice.RenderState.AlphaBlendEnable = false;

GraphicsDevice.RenderState.DepthBufferEnable = true;


Matrix world = Matrix.Identity;


Matrix view = Matrix.CreateLookAt(new
Vector3(-3, 0, 2), Vector3.Zero, Vector3.Up);


Matrix projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(MathHelper.ToRadians(45), GraphicsDevice.Viewport.AspectRatio, 0.1f, 10f);

DrawDepth(ref world, ref view, ref projection);

DrawScene(ref world, ref view, ref projection);

spriteComp.Clear();

spriteComp.Add(targetDepth.GetTexture());


base.Draw(gameTime);

}


private
void DrawDepth(ref
Matrix world, ref
Matrix view, ref
Matrix projection)

{

GraphicsDevice.SetRenderTarget(0, targetDepth);

GraphicsDevice.Clear(Color.Black);

effectDepth.Parameters[«View»].SetValue(view);

effectDepth.Parameters[«Projection»].SetValue(projection);

effectDepth.Parameters[«Eye»].SetValue(new
Vector3(-3, 0, 2));

world = Matrix.CreateRotationY(MathHelper.ToRadians(60)) * Matrix.CreateTranslation(1.5f, 0.8f, 0);

effectDepth.Parameters[«World»].SetValue(world);

teapot.Draw(effectDepth);

world = Matrix.CreateTranslation(1.5f, 0, 0);

effectDepth.Parameters[«World»].SetValue(world);

cube.Draw(effectDepth);

world = Matrix.CreateTranslation(0, 0, 0);

effectDepth.Parameters[«World»].SetValue(world);

cylinder.Draw(effectDepth);

}


private
void DrawScene(ref
Matrix world, ref
Matrix view, ref
Matrix projection)

{

GraphicsDevice.SetRenderTarget(0, null);

GraphicsDevice.Clear(Color.Black);

effectLight.Parameters[«View»].SetValue(view);

effectLight.Parameters[«Projection»].SetValue(projection);

effectLight.Parameters[«Eye»].SetValue(new
Vector3(-3, 0, 2));

effectLight.Parameters[«LightPosition»].SetValue(new
Vector3(0, 0.5f, 1));

world = Matrix.CreateRotationY(MathHelper.ToRadians(60)) * Matrix.CreateTranslation(1.5f, 0.8f, 0);

effectLight.Parameters[«World»].SetValue(world);

effectLight.Parameters[«DiffuseColor»].SetValue(new
Vector4(1, 0, 0, 1));

teapot.Draw(effectLight);

world = Matrix.CreateTranslation(1.5f, 0, 0);

effectLight.Parameters[«World»].SetValue(world);

effectLight.Parameters[«DiffuseColor»].SetValue(new
Vector4(0, 1, 0, 1));

cube.Draw(effectLight);

world = Matrix.CreateTranslation(0, 0, 0);

effectLight.Parameters[«World»].SetValue(world);

effectLight.Parameters[«DiffuseColor»].SetValue(new
Vector4(0, 0, 1, 1));

cylinder.Draw(effectLight);

}

}

}

Реклама
Запись опубликована в рубрике Uncategorized. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s