Directx11教程(49) stencil的应用-镜面反射

     本教程中,我们利用stencil来实现一个镜面反射效果。

1、首先我们要在D3DClass中增加几个成员变量及函数。

ID3D11DepthStencilState* m_depthStencilStateMirror;
ID3D11DepthStencilState* m_depthStencilStateReflect;

m_depthStencilStateMirror是渲染镜子时候,使用的depth stencil 状态,我们设置stencil 函数为D3D11_COMPARISON_ALWAYS,这样,stencil测试总能pass,然后pass的操作为D3D11_STENCIL_OP_REPLACE,这样,会用设置的ref值填充stencil buffer。

depthStencilDesc.DepthEnable = true;
depthStencilDesc.DepthWriteMask = D3D11_DEPTH_WRITE_MASK_ALL

depthStencilDesc.DepthFunc = D3D11_COMPARISON_LESS;

depthStencilDesc.StencilEnable = true;
depthStencilDesc.StencilReadMask = 0xFF;
depthStencilDesc.StencilWriteMask = 0xFF;

// 对于front face 像素使用的模版操作操作.
depthStencilDesc.FrontFace.StencilFailOp = D3D11_STENCIL_OP_KEEP;
depthStencilDesc.FrontFace.StencilDepthFailOp = D3D11_STENCIL_OP_KEEP;
depthStencilDesc.FrontFace.StencilPassOp = D3D11_STENCIL_OP_REPLACE;
depthStencilDesc.FrontFace.StencilFunc = D3D11_COMPARISON_ALWAYS;

// 对于back face像素使用的模版操作模式.
depthStencilDesc.BackFace.StencilFailOp = D3D11_STENCIL_OP_KEEP;
depthStencilDesc.BackFace.StencilDepthFailOp = D3D11_STENCIL_OP_DECR;
depthStencilDesc.BackFace.StencilPassOp = D3D11_STENCIL_OP_REPLACE;
depthStencilDesc.BackFace.StencilFunc = D3D11_COMPARISON_ALWAYS;

// 创建深度模版状态,使其生效
result = m_device->CreateDepthStencilState(&depthStencilDesc, &m_depthStencilStateMirror);
if(FAILED(result))
    {
    HR(result);
    return false;

    }

m_depthStencilStateReflect用来渲染镜子中反射的物体,此时禁止depth test,使depth test总是pass,stencil函数用等于比较,及当前的stencil ref值和stencil buffer中的值比较,等于则pass stencil test。

// 设置reflect object深度模版状态描述.
depthStencilDesc.DepthEnable = true;
depthStencilDesc.DepthWriteMask = D3D11_DEPTH_WRITE_MASK_ZERO;//D3D11_DEPTH_WRITE_MASK_ZERO禁止写深度缓冲
depthStencilDesc.DepthFunc = D3D11_COMPARISON_ALWAYS;

// 对于front face 像素使用的模版操作操作.
depthStencilDesc.FrontFace.StencilPassOp = D3D11_STENCIL_OP_KEEP;
depthStencilDesc.FrontFace.StencilFunc = D3D11_COMPARISON_EQUAL;

// 创建深度模版状态,使其生效
result = m_device->CreateDepthStencilState(&depthStencilDesc, &m_depthStencilStateReflect);
if(FAILED(result))
    {
    HR(result);
    return false;

    }

m_alphaEnableBlendingState状态变量创建一个alpha blend状态,这个状态主要在渲染镜子中物体时候使用,因为我们的镜面是一个纹理表示,alpha blend会把镜面纹理和渲染物体进行混合操作。

// 创建一个alpha blend状态.
blendStateDescription.RenderTarget[0].BlendEnable = TRUE;
//blendStateDescription.RenderTarget[0].SrcBlend = D3D11_BLEND_ONE;
blendStateDescription.RenderTarget[0].SrcBlend = D3D11_BLEND_BLEND_FACTOR;
blendStateDescription.RenderTarget[0].DestBlend = D3D11_BLEND_INV_BLEND_FACTOR;
blendStateDescription.RenderTarget[0].BlendOp = D3D11_BLEND_OP_ADD;
blendStateDescription.RenderTarget[0].SrcBlendAlpha = D3D11_BLEND_ONE;
blendStateDescription.RenderTarget[0].DestBlendAlpha = D3D11_BLEND_ZERO;
blendStateDescription.RenderTarget[0].BlendOpAlpha = D3D11_BLEND_OP_ADD;
blendStateDescription.RenderTarget[0].RenderTargetWriteMask = D3D11_COLOR_WRITE_ENABLE_ALL;//0x0f;

// 用描述符创建一个alpha blend状态
result = m_device->CreateBlendState(&blendStateDescription, &m_alphaEnableBlendingState);
if(FAILED(result))
    {
    return false;
    }

另外还有一个函数ChangeBackCullMode(bool b),用来改变渲染状态,设置front face 为顺时针渲染。因为在渲染镜子中物体时候,镜子中物体正面其实对应物体的反面,这是需要改变渲染次序。

下面的几个函数用来改变这几个新增加的状态。

void TurnOnAlphaBlending();
void TurnOffAlphaBlending();
void ChangeBackCullMode(bool b);

void EnableDefaultDepthStencil();
void EnableMirrorDepthStencil();
void EnableReflectDepthStencil();

2、D3Dclass中的BeginSence函数小改动,每帧渲染之前清除stencil值为0

void D3DClass::BeginScene(float red, float green, float blue, float alpha)
    {

    //清除深度缓冲.
    m_deviceContext->ClearDepthStencilView(m_depthStencilView, D3D11_CLEAR_DEPTH|D3D11_CLEAR_STENCIL, 1.0f, 0);

    return;
    }

3、增加了一个MirrorModelClass类用来表示镜子的mesh。

4、在graphicsClass类中依次渲染物体

    首先渲染地面,墙以及box

    m_D3D->EnableMirrorDepthStencil();

    渲染镜子

     m_D3D->EnableDefaultDepthStencil();

     定义镜子反射平面,计算反射矩阵,注意D3DXMatrixReflect计算反射矩阵时候,对平面进行了归一化,所以我加了一个平移操作。

D3DXPLANE mirrorPlane(0.0, 0.0, 10.99, 0.0);
D3DXMATRIX R;
//得到基于mirrorPlane平面的反射矩阵
D3DXMatrixReflect(&R, &mirrorPlane);
//box在原点位置,没有变化,它的世界坐标矩阵为worldMatrix
D3DXMATRIX W = worldMatrix * R;
D3DXMatrixTranslation(&worldMatrix1, 0.0, 0.0, -18.0);
W = worldMatrix1*W;

     接下来,设置状态

m_D3D->EnableReflectDepthStencil();
m_D3D->TurnOnAlphaBlending();
m_D3D->ChangeBackCullMode(true);

渲染镜子中box

m_D3D->EnableDefaultDepthStencil();
m_D3D->TurnOffAlphaBlending();
m_D3D->ChangeBackCullMode(false);

程序最终的效果如下:

完整的代码请参考:

工程文件myTutorialD3D11_43

代码下载:

http://files.cnblogs.com/mikewolf2002/d3d1139-49.zip

http://files.cnblogs.com/mikewolf2002/pictures.zip

时间: 2024-10-16 11:01:36

Directx11教程(49) stencil的应用-镜面反射的相关文章

Directx11教程(50) 输出depth/stencil buffer的内容

     有时候,我们需要查看depth/stencil buffer的内容,比如上一章中,我们要查看stencil buffer,看看我们设置的stencil值是否起作用,这时就要输出depth/stencil buffer内容,但这些内容在gpu中,我们并不能直接查看,需要通过纹理copy,资源映射的方式,拷贝到system memory中才可以直接查看.      下面是输出depth/stencil buffer的代码,最终结果被输出到一个csv文件中,便于用excel 查看.该函数我加

Dreamweaver MX 2004视频宝典教程(49)

dreamweaver|教程 第 49 集:<tr>标记 课程目标:掌握<tr>的使用方法. 课程要点:<table><tr><td></td></tr></table>是表格的基本构成标记.本节介绍<tr>的功能及常用属性设置. [全屏观看] | [下载视频] | 本教程尺寸为 800 * 600 建议全屏在线观看或下载观看,以达到最佳观看效果

Word入门动画教程49:选择性粘贴

使用"编辑"菜单中的"选择性粘贴"命令,可以插入嵌入对象,可以插入链接对象,还可以为粘贴内容选择粘贴的格式,与单纯的"粘贴"比较,"选择性粘贴"功能复杂且更灵活. 在文档中选中文本(或其它对象),执行"编辑"→"选择性粘贴",在打开的"选择性粘贴"对话框中,可以看到下面一些组件: 1.源:标明了复制内容来源的程序和在磁盘上的位置,如果显示为"未知"

Directx11教程(19) 画一个简单的地形

      通常我们在xz平面定义一个二维的网格,然后y的值根据一定的函数计算得到,比如正弦.余弦函数的组合等等,可以得到一个看似不错的地形或者水面的效果. 在本教程中我们修改ModelClass.h和ModelClass.cpp,得到一个近似的地形.         在本章代码中,我们定义300*300=90000个顶点,共(300-1)(300-1)*2个三角形,每个网格的大小都为1.     我们得到y值的函数为: float ModelClass::getHeight(float x,

Directx11教程(3) 一个最基本D3D应用程序(1)

      在前一篇教程程序代码的基础上,这次我们将增加2个类: InputClass,键盘处理的代码将放在这个类里面,GraphicsClass类,D3D渲染的代码放在这个类里,这两个类都是SystemClass类的成员变量,SystemClass类中会调用这2个类实例的初始化.渲染以及shutdown函数.    增加这个两个类后,应用的程序的框架如下:     System Class类有点小变动,增加了两个成员变量m_Input,m_Graphics,分别处理输入和渲染的操作. Syst

Directx11教程(16) D3D11管线(5)

本章我们学习VS中具体做些什么事情? 首先再看看我们的VS shader代码: Clolor.vs - PixelInputType ColorVertexShader(VertexInputType input) {     PixelInputType output;         // Change the position vector to be 4 units for proper matrix calculations.     input.position.w = 1.0f;

Directx11教程(31) 纹理映射(1)

        在前面的例子中,我们要么是直接给顶点赋颜色值,要么是在顶点属性中设置Diffuse和Specular系数,从而根据光照参数计算得到物体表面颜色,但这样得到的颜色真实感要差很多.如果我们直接把一副图像映射到三角形面上,从而得到物体表面颜色值,效果会好很多,比如下面的两幅图,右边的图是把一副图片映射到2个三角形上.         甚至,我们还可以直接使用图像的颜色值做为顶点(或者pixel)的diffuse值,融合光照计算公式,得到最终的表面颜色值,这样会有更好的效果.     

Directx11教程(5) 画一个简单的三角形(1)

      在本篇教程中,我们将通过D3D11画一个简单的三角形.在D3D11中,GPU的渲染主要通过shader来操作(当然还有一些操作是由GPU固定管线完成,比如光栅化操作),最常用的shader操作是顶点shader(vertex shader)和像素shader(pixel shader).其实shader就是在GPU中执行的代码,这些代码被driver编译成硬件依赖的机器码,最终被GPU中shader pipe执行,从而完成3D渲染.D3D11中shader是用一种类C的语言HLSL编

Directx11教程(7) 画一个颜色立方体

      前面教程我们通过D3D11画了一个三角形,本章我们将画一个颜色立方体,它的立体感更强.主要的变动是ModelClass类,在ModelClass中定义一个立方体需要的顶点信息,然后创建顶点缓冲和索引缓冲.      在ModelClass.h中,我们定义一些宏来表示颜色,以便后面给顶点颜色属性赋值时用. ModelClass.h代码如下: #pragma once #include <d3d11.h> #include <d3dx10math.h> //定义一些常用颜色