使用几何着色器的非照片模拟渲染
(Non-Photorealistic Rendering - NPR)
● 高级渲染语言(HLSL 10)
DirectX 10 为以前的DirectX 9中的“高级着色语言”(High Level Shading Language )带来了诸多功能强大的新元素。其中包括可以提升常量更新速度的“常量缓冲器”(Constant Buffers),提升渲染流程中操作数据的灵活性的“观念”(view),为更广泛的算法所准备的“整形与位指令”(Integer and Bitwise Instructions),添加了switch语句。
1.常量寄存器(Constant Buffers)
着色程序同普通的程序一样需要使用常量来定义各种参数,例如光源的位置和颜色,摄像机的位置和投影矩阵以及一些材质的参数(例如反光度)。在整个渲染的过程中,这些常量往往需要频繁的更新,而数以百计的常量的使用以及更新无疑会给CPU带来极大的负载。DirectX 10中新加入的常量缓冲器可以根据他们的使用频率将这些常量分配到指定的缓冲器中并协调的对其进行更新。
在一个着色程序中DirectX 10支持最多16个常量缓冲器,每一个缓冲器可以存放4096个常量。与其相比DirectX 9实在是少得可怜,因为它在每个着色程序中同时最多只能支持256个常量。
相比DirectX 9,DirectX 10不仅提供了更多的常量,最主要的是它大幅的提升了常量更新的速度。对那些被分配到同一个缓冲器中的常量,我们只需进行一次操作就可以将它们全部更新完毕,而非单个单个的去更新。
由于不同的常量更新的时间间隔各异,所以跟据使用的频率来对他们进行组织就可以获得更高的效率。举例来说:摄像机的视矩阵只在每一祯之间发生改变,而像贴图信息这样的材质参数却会在图元切换时发生改变。于是这些常量缓冲器被分成了两个部分——那些每祯更新的常量缓冲器专门存放那些需要在两祯间更新的常数并在两祯间一次把他们全部更新,另外的图元切换更新的常量缓冲器也同理。这样就会将更新常量过程中的一些不必要的工作消除,以便让整个着色器脚本比在DirectX 9中运行的更加顺畅。
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