d3d12：添加常量缓冲区时，输出结构发生变化

Question

灯带，这个与float3 worldPos有关 由于某种原因它不会沿 x 轴改变

根据 worldPos 为像素着色 worldPos 取决于对象坐标而不是像素坐标

基于 worldPos 的颜色应该是什么样子

顶点着色器：

cbuffer rot : register(b0)
{
    matrix modelViewProj;
    matrix model;
};

struct Output
{
    float3 worldPos : Position;
    float3 n : Normal;
    float4 pos : SV_Position;
    float2 tc : Texcoord;
};

Output main(float3 pos : Position, float3 n : Normal, float2 tc : Texcoord)
{
    Output vertexOut;

    vertexOut.worldPos = (float3)mul(float4(pos, 1.0f), model);
    vertexOut.pos = mul(float4(pos, 1.0f), modelViewProj);
    vertexOut.n = mul(n, (float3x3) model);
    vertexOut.tc = tc;
    
    return vertexOut;
}

像素着色器：

struct ObjectCBuf
{
    float3 materialColor;
};

cbuffer LightCBuf : register(b1)
{
    float3 lightPos;
    float3 ambient;
    float3 diffuseColor;
    float diffuseIntensity;
    float attConst;
    float attLin;
    float attQuad;
    ObjectCBuf object;
};

float4 main(float3 worldPos : Position, float3 n : Normal, float4 pos : SV_Position) : SV_TARGET
{
    const float3 vToL = lightPos - worldPos;
    const float distToL = length(vToL);
    const float3 dirToL = vToL / distToL;
    // diffuse attenuation
    const float att = 1.0f / (attConst + attLin * distToL + attQuad * (distToL * distToL));
    // diffuse intensity
    const float3 diffuse = diffuseColor * diffuseIntensity * att * max(0.0f, dot(dirToL, n));
    // final color
    //return float4(object.materialColor, 1.0);
    return float4(saturate((diffuse + ambient) * object.materialColor), 1.0f);
}

当我不在 C++ 代码中添加常量缓冲区时，worldPos 表现良好

Answer 1

存在内存对齐问题。对于常量缓冲区的

float2

到

float4

向量，您需要确保它们与

float4

边界对齐，否则它会被“撕裂”。 D3D11 也是如此。 （但此外，对于 D3D12，常量缓冲区需要具有与 256 字节对齐的总大小，即 64

float

，或 16

float4

）

在您的情况下，您有

float3 lightPos

和

float3 ambient

彼此相邻，这就是它们在内存中的放置方式：

0	1	2	3
lightPos.x	lightPos.y	lightPos.z	环境.x
环境.y	环境.z	漫反射颜色.x	漫反射颜色.y

你看到这里的问题了吗？

float3 ambient

（以及

float3 diffuseColor

）的元素“位于不同行”，

float*

向量必须在 hlsl 中作为一个整体读取，而 hlsl 只能读取每个向量的“同一行”。值

ambient.x

（可能）读取正确，但值

ambient.y

和

ambient.z

丢失，并且它们最终可能会变成

0.0f

。我说“可能”是因为这是未定义的行为，不能保证这最终会在每个硬件上发生。

这就是我更改代码的方式：

cbuffer LightCBuf : register(b1)
{
    // row 0
    float3 lightPos;
    float diffuseIntensity;

    // row 1
    float3 ambient;
    float attConst;

    // row 2
    float3 diffuseColor;
    float attLin;

    // row 3
    float attQuad;
    ObjectCBuf object;
};

从上面的代码中注意到，我在每个 float3 旁边放置了一个 float，在移动到下一个元素之前填充了整个 4 个 float 长度的内存，这样每个 float3 最终都会“在同一行”。