両面ステンシル

[アーティクル]
04/22/2010

両面ステンシル

ステンシルバッファを使って影を描画するには、シャドウボリュームを使う。アプリケーションは、シルエットのエッジを計算し、そのエッジを光源から押し出して 3D ボリュームを生成することによって、遮蔽ジオメトリによってできるシャドウボリュームを計算する。このようなボリュームはステンシルバッファに 2 回レンダリングされる。

最初のレンダリングでは前向きのポリゴンが描画され、ステンシルバッファ値がインクリメントされる。2 回目のレンダリングでは、後ろ向きのポリゴンが描画され、ステンシルバッファ値がデクリメントされる。通常、インクリメントされた値とデクリメントされた値はすべて互いに打ち消し合う。しかし、シーンは既に法線ジオメトリを使ってレンダリングされているので、一部のピクセルはシャドウボリュームをレンダリングするときに Z バッファテストに合格しない。ステンシルバッファに残った値が、影の中のピクセルに対応する。すべてを含む大きな四角形をシーンにアルファブレンディングするときに、この残ったステンシルバッファの内容がマスクとして使われる。ステンシルバッファをマスクとして使うと、影の中にあるピクセルが暗くなる。

つまり、影のジオメトリは光源ごとに 2 回描画されるため、GPU の頂点の描画に関するスループットを圧迫する。両面ステンシル機能は、この問題を緩和するために設計された。このアプローチでは、以下に示すステンシルステートのセットが 2 つ存在する。1 つのセットはそれぞれ前向きの三角形用で、もう 1 つは後ろ向きの三角形用である。これによって、1 つのボリュームと 1 つのライトについて、単一のパスで描画できる。

アプリケーションプログラミングインターフェイス (API) の変更は、新しいレンダリングステートのセットに制限されている。新しいレンダリングステート D3DRS_TWOSIDEDSTENCILMODE は TRUE または FALSE に設定できる。デフォルトでは false で、現在の Microsoft® DirectX® 8.x の動作を意味する。これを TRUE に設定すると (D3DSTENCILCAPS_TWOSIDED が設定されている場合のみ機能する)、次のレンダリングステートは前向きの (時計回りの) 三角形にのみ適用される。

レンダリングステート	説明
D3DRS_STENCILFAIL	ステンシルテストに失敗した場合に実行する D3DSTENCILOP。
D3DRS_STENCILZFAIL	ステンシルテストにパスし、Z テストに失敗した場合に実行する D3DSTENCILOP。
D3DRS_STENCILPASS	ステンシルテストと Z テストの両方にパスした場合に実行する D3DSTENCILOP。
D3DRS_STENCILFUNC	D3DCMPFUNC 関数。ステンシルテストは、((ref & mask) stencilfn (stencil & mask)) が true の場合はパスする。

新しいレンダリングステートのセットは、後ろ向きの (反時計回りの) 三角形に適用される。

レンダリングステート	説明
D3DRS_CCW_STENCILFAIL	ステンシルテストに失敗した場合に実行する D3DSTENCILOP。
D3DRS_CCW_STENCILZFAIL	ステンシルテストにパスし、Z テストに失敗した場合に実行する D3DSTENCILOP。
D3DRS_CCW_STENCILPASS	ステンシルテストと Z テストの両方にパスした場合に実行する D3DSTENCILOP。
D3DRS_CCW_STENCILFUNC	D3DCMPFUNC 関数。ステンシルテストは、((ref & mask) stencilfn (stencil & mask)) が true の場合はパスする。

残りのステンシルレンダリングステートは、常に時計回りの三角形と反時計回りの三角形の両方に適用される。

D3DRS_TWOSIDEDSTENCILMODE は、ラインおよびポイントスプライトについては無視される。つまり、その動作は DirectX 8.x から変更されていない。D3DRS_CCW_STENCIL* レンダリングステートは無視される。

新しい能力ビットは、デバイスがこの機能をサポートしているかどうかを示す。この機能をサポートしていないドライバは、これらの新しいレンダリングステートを無視するはずである。その他のすべてのステンシル能力ビットは、両方のモードのステンシルバッファリングに適用される。TWOSIDEDSTENCIL は、D3DCULLMODE_NONE を設定して描画する能力を暗示するので、ドライバがこの新しいステンシルモードをサポートしている場合は、ドライバが対応する能力ビットを設定する必要がある。Microsoft Windows® Hardware Quality Labs (WHQL) では、これを要件としている。

新しいレンダリングステート

    D3DRS_TWOSIDEDSTENCILMODE // BOOL (default is FALSE)
    D3DRS_CCW_STENCILFAIL     // Same default as D3DRS_STENCILFAIL
    D3DRS_CCW_STENCILZFAIL    // Same default as D3DRS_STENCILZFAIL
    D3DRS_CCW_STENCILPASS     // Same default as D3DRS_STENCILPASS
    D3DRS_CCW_STENCILFUNC     // Same default as D3DRS_STENCILFUNC

新しい能力

    D3DSTENCILCAPS_TWOSIDED // a flag on D3DCAPS9.StencilCaps

次の方法で共有

両面ステンシル

両面ステンシル

関連項目

その他のリソース