【DX11地形篇】17-扰动云

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Tutorial 12: Perturbed Clouds

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  这篇文章种我们介绍另一种渲染云层得方法，使用扰动纹理（Perturb Texture）实现，本篇代码基于上一篇，无新增类。

  上一篇中我们使用了两张纹理来渲染云层，这篇中我们依然使用两张，但是一张为云层纹理，一张为扰动纹理，我们此时需要更改 SkyPlane.ps 来使用 scale , translation , brightless 来进行计算纹理坐标 。此时的 SkyPlane.vs 如下：

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// Filename: skyplane.ps
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// GLOBALS //
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Texture2D cloudTexture : register(t0);
Texture2D perturbTexture : register(t1);
SamplerState SampleType;
cbuffer SkyBuffer
{
    float translation;
	float scale;
    float brightness;
    float padding;
};

//////////////
// TYPEDEFS //
//////////////
struct PixelInputType
{
    float4 position : SV_POSITION;
    float2 tex : TEXCOORD0;
};

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// Pixel Shader
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float4 SkyPlanePixelShader(PixelInputType input) : SV_TARGET
{
    float4 perturbValue;
    float4 cloudColor;

    // Translate the texture coordinate sampling location by the translation value.
    input.tex.x = input.tex.x + translation;

    // Sample the texture value from the perturb texture using the translated texture coordinates.
    perturbValue = perturbTexture.Sample(SampleType, input.tex);

    // Multiply the perturb value by the perturb scale.
    perturbValue = perturbValue * scale;

    // Add the texture coordinates as well as the translation value to get the perturbed texture coordinate sampling location.
    perturbValue.xy = perturbValue.xy + input.tex.xy + translation;

    // Now sample the color from the cloud texture using the perturbed sampling coordinates.
    cloudColor = cloudTexture.Sample(SampleType, perturbValue.xy);

    // Reduce the color cloud by the brightness value.
    cloudColor = cloudColor * brightness;

    return cloudColor;
}

  主要的内容就是在这里，SkyPlaneShaderClass 的更改仅仅是支持新的 Shader ，其声明如下：

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// Filename: skyplaneshaderclass.h
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#ifndef _SKYPLANESHADERCLASS_H_
#define _SKYPLANESHADERCLASS_H_


//////////////
// INCLUDES //
//////////////
#include <d3d11.h>
#include <DirectXMath.h>
#include <d3dx11async.h>
#include <fstream>
using namespace std;
using namespace DirectX;


////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Class name: SkyPlaneShaderClass
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class SkyPlaneShaderClass
{
private:
	struct MatrixBufferType
	{
		XMMATRIX world;
		XMMATRIX view;
		XMMATRIX projection;
	};
	struct SkyBufferType
	{
		float translation;
		float scale;
		float brightness;
		float padding;
	};

public:
	SkyPlaneShaderClass();
	SkyPlaneShaderClass(const SkyPlaneShaderClass&);
	~SkyPlaneShaderClass();

	bool Initialize(ID3D11Device*, HWND);
	void Shutdown();
	bool Render(ID3D11DeviceContext*, int, XMMATRIX, XMMATRIX, XMMATRIX, ID3D11ShaderResourceView*, ID3D11ShaderResourceView*, float, float, float);

private:
	bool InitializeShader(ID3D11Device*, HWND, CHAR*, CHAR*);
	void ShutdownShader();
	void OutputShaderErrorMessage(ID3D10Blob*, HWND, CHAR*);

	bool SetShaderParameters(ID3D11DeviceContext*, XMMATRIX, XMMATRIX, XMMATRIX, ID3D11ShaderResourceView*, ID3D11ShaderResourceView*, float, float, float);
	void RenderShader(ID3D11DeviceContext*, int);

private:
	ID3D11VertexShader* m_vertexShader;
	ID3D11PixelShader* m_pixelShader;
	ID3D11InputLayout* m_layout;
	ID3D11SamplerState* m_sampleState;
	ID3D11Buffer* m_matrixBuffer;
	ID3D11Buffer* m_skyBuffer;
};

#endif

  在我们的 SkyPlaneClass 中，我们更改之前的多个 Translation 变量为 Translation ，Brightless 和 Scale 以及更改其对应的 Get 方法，其声明如下：

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// Filename: skyplaneclass.h
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#ifndef _SKYPLANECLASS_H_
#define _SKYPLANECLASS_H_


//////////////
// INCLUDES //
//////////////
#include <d3d11.h>
#include <d3dx10math.h>


///////////////////////
// MY CLASS INCLUDES //
///////////////////////
#include "textureclass.h"
#include <DirectXMath.h>


////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Class name: SkyPlaneClass
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class SkyPlaneClass
{
private:
	struct SkyPlaneType
	{
		float x, y, z;
		float tu, tv;
	};
	struct VertexType
	{
		DirectX::XMFLOAT3 position;
		DirectX::XMFLOAT2 texture;
	};

public:
	SkyPlaneClass();
	SkyPlaneClass(const SkyPlaneClass&);
	~SkyPlaneClass();

	bool Initialize(ID3D11Device* , ID3D11DeviceContext*, CHAR*, CHAR*);
	void Shutdown();
	void Render(ID3D11DeviceContext*);
	void Frame();

	int GetIndexCount();
	ID3D11ShaderResourceView* GetCloudTexture();
	ID3D11ShaderResourceView* GetPerturbTexture();
	
	float GetScale();
	float GetBrightness();
	float GetTranslation();

private:
	bool InitializeSkyPlane(int, float, float, float, int);
	void ShutdownSkyPlane();

	bool InitializeBuffers(ID3D11Device*, int);
	void ShutdownBuffers();
	void RenderBuffers(ID3D11DeviceContext*);

	bool LoadTextures(ID3D11Device*,ID3D11DeviceContext*, CHAR*, CHAR*);
	void ReleaseTextures();

private:
	SkyPlaneType* m_skyPlane;
	int m_vertexCount, m_indexCount;
	ID3D11Buffer *m_vertexBuffer, *m_indexBuffer;
	TextureClass *m_cloudTexture, *m_perturbTexture;
	float m_scale, m_brightness, m_translation;
};

#endif

  最后我们修改 ShaderManagerClass 和 ZoneClass 对应部分，最终效果如下：

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  源代码：DX11TerrainTutorial-PerturbedClouds

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