DirectX11编程5 渲染动态顶点

环境：VS2017 语言：C++

总起：

第六章剩下的Demo差别不是很大，基本没什么新的知识点，不过我都将其实现了，今天就专门针对Waves这个Demo说一些特别的东西。

工程在此：https://github.com/anguangzhihen/Dx11。

如果遇到工程不能运行的情况，请留言，我会尽快查明原因。

Waves Deme：

该Demo主要是实现了一个动态的顶点变化，以模拟出水波的效果。

如果有一些Shader基础的同学，可能会想到Shader中有顶点动画，没错，跟这个类似，但是Shader中的顶点动画是在Shader中处理的，而这边的动态顶点渲染是CPU处理好再传到GPU中的。

我们先来看一下效果：

DirectX11编程5 渲染动态顶点

因为我们还没有学习光影，所以使用的是线框模式，不然估计很难看清。

所以我们先来说一下线框模式的设置：

// 申明光栅化阶段状态变量
ID3D11RasterizerState* mWireframeRS;

// 初始化，创建光栅化阶段的描述
D3D11_RASTERIZER_DESC wireframeDesc;
ZeroMemory(&wireframeDesc, sizeof(D3D11_RASTERIZER_DESC));
wireframeDesc.FillMode = D3D11_FILL_WIREFRAME;
wireframeDesc.CullMode = D3D11_CULL_BACK;
wireframeDesc.FrontCounterClockwise = false;
wireframeDesc.DepthClipEnable = true;

// 创建线框模式
HR(md3dDevice->CreateRasterizerState(&wireframeDesc, &mWireframeRS));

// 设置为线框模式，该方法需要在每帧ClearRT之后执行
md3dImmediateContext->RSSetState(mWireframeRS);

通常来说Dx是一个状态机，它会随着我们设置的状态的变化而变化。

ID3D11RasterizerState便是代表了在光栅化阶段的一个状态机集合。

D3D11_RASTERIZER_DESC便是这个状态的描述，以下是描述中各个参数的含义：

FillMode 填充模式，可以选择D3D11_FILL_WIREFRAME线框模式、D3D11_FILL_SOLID实体模式，默认为实体模式。线框模式就是文章一开始给出的效果。

CullMode 剪裁模式：

1. D3D11_CULL_NONE 禁用剪裁；

2. D3D11_CULL_BACK 剪裁背面的三角形（默认）；

3. D3D11_CULL_FRONT 剪裁正面的三角形。

FrontCounterClockwise bool形，false为顺时针可见（默认），true为逆时针。

DepthClipEnable 是否启用深度剪裁。

了解了线框模式之后，我们来了解一下如何做到顶点动态移动（这里用到了一个Waves类用来计算当前顶点的位置，具体实现请参见代码，这边不展开叙述）。

首先是创建顶点缓存：

// 创建CPU可写的缓存
D3D11_BUFFER_DESC vbd;
ZeroMemory(&vbd, sizeof(vbd));
vbd.Usage = D3D11_USAGE_DYNAMIC;	// 指定缓存为动态的
vbd.ByteWidth = sizeof(Vertex) * mWaves.VertexCount();
vbd.BindFlags = D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER;
vbd.CPUAccessFlags = D3D11_CPU_ACCESS_WRITE;	// 指定CPU可写
HR(md3dDevice->CreateBuffer(&vbd, 0, &mWaveVB));

接着是在Update中动态设置顶点：

// 每0.25秒更新产生一次波纹
static float t_base = 0.0f;
if ((mTimer.TotalTime() - t_base) >= 0.25f)
{
	t_base += 0.25f;
	DWORD i = 5 + rand() % 190;
	DWORD j = 5 + rand() % 190;
	float r = MathHelper::RandF(1.0f, 2.0f);
	mWaves.Disturb(i, j, r);
}

// 每帧更新Wave
mWaves.Update(dt);

// 创建mappedData用以设置顶点信息
D3D11_MAPPED_SUBRESOURCE mappedData;
HR(md3dImmediateContext->Map(mWaveVB, 0, D3D11_MAP_WRITE_DISCARD, 0, &mappedData));

// 更新顶点信息
Vertex* v = reinterpret_cast<Vertex*>(mappedData.pData);
UINT length = mWaves.VertexCount();
for (UINT i = 0; i < length; i++)
{
	v[i].Pos = mWaves[i];
	v[i].Color = XMFLOAT4(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
}

// 将新的顶点信息进行设置
md3dImmediateContext->Unmap(mWaveVB, 0);

接下来说一下ID3D11DeviceContext::Map函数中参数的含义：

pResource 我们想要访问的资源，可以是Dx11的buffer或者图片等。

Subresource 子资源的编号。

MapType 通用标志位：

1. D3D11_MAP_WRITE_DISCARD, 告诉硬件舍弃当前的内存，返回一块新的内存，以防止继续渲染老的顶点数据；

2. D3D11_MAP_WRITE_NO_OVERWRITE, 告诉硬件我们只写入没有初始化的数据。

pMappedResource 返回的一个D3D11_MAPPED_SUBRESOURCE指针，用于读写内存。

使用返回出来的指针更新顶点之后，一定要用ID3D11DeviceContext::Unmap来更新顶点数据。

最后再强调一下，这种方式在CPU和GPU之间互相传传递了数据，所以效率比较低，如果能使用顶点Shader、几何Shader等GPU的方式实现动态效果的话，尽量使用GPU的方式。

DirectX11编程5 渲染动态顶点

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Waves Deme：

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