把頂點著色器和像素著色器有機地組織了起來。
4.1Effect代碼結構
一個Effect效果代碼的結構如下：
//effect
technique T0
{
pass P0
{
...
}
}
technique T1
{
pass P0
{
...
}
pass P1
{
...
}
}
...
technique Tn
{
pass P0
{
...
}
}
首先理解三個術語effect（效果）、technique（技術）、pass（過程），所幸這三個術語從字面意思上就能得到很好的詮釋。
要實現一種效果effect，可以使用多種技術technique，而每種技術中可能使用多個過程pass進行渲染，這樣就構成了上述effect包含多個technique，technique又包含多個pass的代碼結構。
理解了代碼結構，effect知識就已經掌握了大半，下面我們直接使用一個程序實例對effect進行介紹。
4.2用Effect實現多紋理化效果
前面我們介紹了一個使用像素著色器實現的多紋理化，這里用Effect框架重新給于實現，讀者可以比較兩者之間的異同，體會Effect框架給我們帶來了哪些方面的改善。
4.2.1著色器
下面是著色器代碼，該代碼存儲于Effect.txt中，代碼中包含了一個頂點著色器和一個像素著色器和一個Effect效果框架。
//---------------------------------------------
// 頂點著色器
//---------------------------------------------
matrix WVPMatrix;
struct VS_INPUT
{
vector position : POSITION;
float2 uvCoords0 : TEXCOORD0;
float2 uvCoords1 : TEXCOORD1;
};
struct VS_OUTPUT
{
vector position : POSITION;
float2 uvCoords0 : TEXCOORD0;
float2 uvCoords1 : TEXCOORD1;
};
VS_OUTPUT VS_Main(VS_INPUT input)
{
VS_OUTPUT output = (VS_OUTPUT)0;
output.position = mul(input.position, WVPMatrix);
output.uvCoords0 = input.uvCoords0;
output.uvCoords1 = input.uvCoords1;
return output;
}
//---------------------------------------------
// 像素著色器
//---------------------------------------------
vector Scalar;
texture Tex0;
texture Tex1;
sampler Samp0 =
sampler_state
{
Texture = <Tex0>;
MipFilter = LINEAR;
MinFilter = LINEAR;
MagFilter = LINEAR;
};
sampler Samp1 =
sampler_state
{
Texture = <Tex1>;
MipFilter = LINEAR;
MinFilter = LINEAR;
MagFilter = LINEAR;
};
struct PS_INPUT
{
float2 uvCoords0 : TEXCOORD0;
float2 uvCoords1 : TEXCOORD1;
};
struct PS_OUTPUT
{
float4 Color : COLOR0;
};
PS_OUTPUT PS_Main(PS_INPUT input)
{
PS_OUTPUT output = (PS_OUTPUT)0;
output.Color = tex2D(Samp0, input.uvCoords0)*Scalar.x + tex2D(Samp1, input.uvCoords1)*Scalar.y;
return output;
}
//---------------------------------------------
// 效果框架
//---------------------------------------------
technique T0
{
pass P0
{
vertexShader = compile vs_1_1 VS_Main();
pixelShader = compile ps_1_1 PS_Main();
}
}
注意程序中是如何使用效果框架將頂點著色器和像素著色器組織起來的：
pass P0
{
//著色器類型 版本號 入口函數名稱
vertexShader = compile vs_1_1 VS_Main();
pixelShader = compile ps_1_1 PS_Main();
}
也可以直接將著色代碼寫在pass過程中，相關用法請讀者參看DirectX文檔：
pass P0
{
//這里書寫著色器代碼
…
}
有了之前的基礎，著色器代碼讀者應該很容易理解，下面具體介紹如何在應用程序中使用Effect。
4.2.2應用程序
…
/*********************頂點格式定義*****************/
struct CUSTOMVERTEX
{
//定點位置坐標
float x,y,z;
//兩套紋理坐標；
float tu0, tv0;
float tu1, tv1;
};
#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_TEX2)
…
/*********************聲明變量*****************/
//Effect效果指針
ID3DXEffect *g_pEffect = 0;
//常量句柄
D3DXHANDLE WVPMatrixHandle = 0;
D3DXHANDLE ScalarHandle = 0;
D3DXHANDLE Tex0Handle = 0;
D3DXHANDLE Tex1Handle = 0;
D3DXHANDLE TechHandle = 0;
//四邊形頂點緩存
LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 quadVB = NULL;
//兩個紋理
LPDIRECT3DTEXTURE9 quadTexture0 = NULL;
LPDIRECT3DTEXTURE9 quadTexture1 = NULL;
…
/********************初始化應用程序*****************/
//定義四邊頂點模型
CUSTOMVERTEX quad[] =
// x y z tu0 tv0 tu1 tv1
{{-3.0f, -3.0f, 10.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f},
{ -3.0f, 3.0f, 10.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f},
{ 3.0f, -3.0f, 10.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f},
{ 3.0f, 3.0f, 10.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f}};
//設置頂點緩存
void *ptr = NULL;
g_pd3dDevice->CreateVertexBuffer(sizeof(quad),
D3DUSAGE_WRITEONLY,
0,
D3DPOOL_MANAGED,
&quadVB,
NULL);
quadVB->Lock(0, 0, (void**)&ptr, 0);
memcpy((void*)ptr, (void*)quad, sizeof(quad));
quadVB->Unlock();
//創建紋理
D3DXCreateTextureFromFile(g_pd3dDevice, "chopper.bmp", &quadTexture0);
D3DXCreateTextureFromFile(g_pd3dDevice, "Bleach.jpg", &quadTexture1);
//檢測像素著色器是否被支持
D3DCAPS9 caps;
g_pd3dDevice->GetDeviceCaps(&caps);
if(caps.PixelShaderVersion < D3DPS_VERSION(1, 1))
{
MessageBox(0, "NotSupport Pixel Shader - FAILED", 0, 0);
exit(0);
}
//創建Effect效果
ID3DXBuffer* errorBuffer = 0;
HRESULT hr = D3DXCreateEffectFromFile(g_pd3dDevice,
"Effect.txt",
0,
0,
D3DXSHADER_DEBUG,
0,
&g_pEffect,
&errorBuffer);
// output any error messages
if(errorBuffer)
{
MessageBox(0, (char*)errorBuffer->GetBufferPointer(), 0, 0);
ReleaseCOM(errorBuffer);
exit(0);
}
if(FAILED(hr))
{
MessageBox(0, "D3DXCreateEffectFromFile() - FAILED", 0, 0);
return false;
}
//得到各常量句柄
WVPMatrixHandle = g_pEffect->GetParameterByName(0, "WVPMatrix");
ScalarHandle = g_pEffect->GetParameterByName(0, "Scalar");
Tex0Handle = g_pEffect->GetParameterByName(0, "Tex0");
Tex1Handle = g_pEffect->GetParameterByName(0, "Tex1");
//得到技術technique T0的句柄
TechHandle = g_pEffect->GetTechniqueByName("T0");
//設置紋理，注意這里設置紋理的方式比之前像素著色器簡便很多
g_pEffect->SetTexture(Tex0Handle, quadTexture0);
g_pEffect->SetTexture(Tex1Handle, quadTexture1);
…
/********************渲染*****************/
g_pd3dDevice->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, D3DCOLOR_XRGB(153,153,153), 1.0f, 0 );
g_pd3dDevice->BeginScene();
//為著色器變量WVPMatrix賦值
D3DXMATRIX matWorld, matView, matProj;
g_pd3dDevice->GetTransform(D3DTS_WORLD, &matWorld);
g_pd3dDevice->GetTransform(D3DTS_VIEW, &matView);
g_pd3dDevice->GetTransform(D3DTS_PROJECTION, &matProj);
D3DXMATRIX matWVP = matWorld * matView * matProj;
g_pEffect->SetMatrix(WVPMatrixHandle, &matWVP);
//為著色器全局變量Scalar賦值
D3DXVECTOR4 scalar(0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0f);
g_pEffect->SetVector(ScalarHandle, &scalar);
//設置定點格式、綁定數據流
g_pd3dDevice->SetFVF(D3DFVF_CUSTOMVERTEX);
g_pd3dDevice->SetStreamSource(0, quadVB, 0, sizeof(CUSTOMVERTEX));
//注意下面使用effect框架進行渲染的方法
//設置要使用的技術
g_pEffect->SetTechnique(TechHandle);
//遍歷技術中包含的所有過程進行多次渲染
UINT numPasses = 0;
g_pEffect->Begin(&numPasses, 0);
for(UINT i = 0; i<numPasses; ++i)
{
//開始過程
g_pEffect->BeginPass(i);
//繪制圖形
g_pd3dDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 0, 2);
//結束過程
g_pEffect->EndPass();
}
//結束使用技術
g_pEffect->End();
g_pd3dDevice->EndScene();
g_pd3dDevice->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);
…
以上是應用程序中使用Effect框架的代碼，可以看到Effect在著色器加載、著色器變量賦值、頂點著色器和像素著色器配合使用等方面做出了簡化，這里只是個簡單的例子，當讀者深入學習Effect的時候，會了解到更多Effect框架為著色器編程提供的方便。
編譯運行程序，運行效果如圖4.1所示，這和第三章使用像素著色器實現的多紋理化效果是一樣的。
紋理一
紋理二
混合后紋理三
圖4.1