最近翻出很早之前自己寫的一套使用Direct3D 9 Effect系統(tǒng)的純shader 3d引擎,打算使用最新技術(shù)重寫。重寫的主要修改在于:
1. 去掉Effect系統(tǒng),改用HLSL + 渲染腳本
2. 優(yōu)化渲染接口,使用材質(zhì)統(tǒng)一shader和渲染狀態(tài)
隨即參考了DirectX SDK的Graphics部分文檔:DirectX9 時代的Effect系統(tǒng)純粹只是一個HLSL的簡單渲染腳本實現(xiàn),除了DXUT,F(xiàn)XComposer等極少程序使用這套東西外,大型的引擎很少使用這種半成品系統(tǒng)。到了DirectX10甚至11,因為架構(gòu)更改,去掉固定管線,因此Effect成為較為高效和便捷的渲染腳本,如果不是要求較高的3d引擎,一般的游戲使用DirectX10的Effect渲染腳本還是很不錯的。
DX10的fx腳本與DX9的差異在于
渲染狀態(tài),采樣器狀態(tài)等都變?yōu)閷ο螅⑴cAPI高度統(tǒng)一
在腳本與API中均可以設(shè)置
DepthStencilState EnableDepth
{
DepthEnable = TRUE;
DepthWriteMask = ALL;
DepthFunc = LESS_EQUAL;
};
BlendState NoBlending
{
AlphaToCoverageEnable = FALSE;
BlendEnable[0] = FALSE;
};
technique10 Render
{
pass P0
{
SetDepthStencilState( EnableDepth, 0 );
SetBlendState( NoBlending, float4( 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f ), 0xFFFFFFFF );
}
}
本人覺得,這樣的設(shè)計讓圖形API更為敏捷與歸類化,另外,也便于StateManager或者自己做渲染狀態(tài)轉(zhuǎn)移及差異比較時更為高效
Vista操作系統(tǒng)推出很久后,DX10的顯卡也占有了大量的市場份額。但是由于DX10仍然是一個過渡API(類似于DX8),因此,很多3D游戲要么仍然支持DX9,要不然即支持DX9也支持DX10,甚至DX11.
看博客上有達人組團編寫類似DX10接口和系統(tǒng)的軟渲染,DX10的設(shè)計是優(yōu)秀的。因此,在DX9 HLSL基礎(chǔ)上,結(jié)合自己編寫的渲染腳本會是非常好的選擇。
渲染腳本我的設(shè)計思路是這樣的:
1. 只是一種預(yù)處理腳本,并非實時運行腳本。
編譯器將文本解析后,轉(zhuǎn)化為一些運行指令,比如:本pass使用一塊小紋理,下一pass的target是這個紋理,并且開啟哪些渲染狀態(tài)。
2. 自定義格式的解析腳本。
使用lua,python等腳本其實也是可以的。但是在出現(xiàn)錯誤時,報出的錯可能會讓不熟悉這個腳本語言的人莫名其妙。
使用松鼠sq腳本語言?可惜其在lua基礎(chǔ)上,對table的slot初次賦值時必須使用<-而不是統(tǒng)一使用=,因此會讓你的腳本稀奇古怪
XML腳本? XML可以避免復(fù)雜的語法檢查,寫完就是歸整的,但也是羅嗦的,本來Texture[2]可以表達完畢的,非要<Texture index = 2/>來羅嗦下。
OGRE的compositor腳本和材質(zhì)腳本就是自己解析的,不過出乎預(yù)料的使用了BNF范式這類較為正規(guī)的方法。這就是說,需要先解析BNF表達式,然后再輸入腳本解析,編寫過程和系統(tǒng)復(fù)雜度會變得異常復(fù)雜。
最終選擇還是使用自己解析的腳本,使用一些具體代碼結(jié)構(gòu)來替代BNF這類高深的東西
決定以后,下一步需要制定渲染腳本具體各部分及制作過程
1. 基本lexer
從文本得到各種token
1. 渲染狀態(tài)對象
照著DX10抄就好
2. Shader導(dǎo)入口
shader文件來自于何處,入口怎樣定義
3. 渲染腳本VM及指令
決定一個紋理怎樣設(shè)置,RenderTarget怎樣使用等的指令