如何：设计外壳着色器

项目
06/13/2023

外壳着色器是三个阶段中的第一个阶段，它们协同工作以实现细化， (另外两个阶段是细化器和域着色器) 。本主题演示如何设计外壳着色器。

外壳着色器需要两个函数：main外壳着色器，以及补丁常量函数。外壳着色器在每个控制点上实现计算;外壳着色器还调用补丁常量函数，该函数在每个补丁上实现计算。

设计外壳着色器后，请参阅如何：创建外壳着色器，了解如何创建外壳着色器。

设计外壳着色器

定义外壳着色器输入控制和输出控制点。

// Input control point
struct VS_CONTROL_POINT_OUTPUT
{
    float3 vPosition : WORLDPOS;
    float2 vUV       : TEXCOORD0;
    float3 vTangent  : TANGENT;
};

// Output control point
struct BEZIER_CONTROL_POINT
{
    float3 vPosition    : BEZIERPOS;
};

定义输出修补常量数据。
```
// Output patch constant data.
struct HS_CONSTANT_DATA_OUTPUT
{
    float Edges[4]        : SV_TessFactor;
    float Inside[2]       : SV_InsideTessFactor;

    float3 vTangent[4]    : TANGENT;
    float2 vUV[4]         : TEXCOORD;
    float3 vTanUCorner[4] : TANUCORNER;
    float3 vTanVCorner[4] : TANVCORNER;
    float4 vCWts          : TANWEIGHTS;
};
```
对于四边形域， SV_TessFactor 定义 4 个边缘分割因子， (细化) 边缘，因为固定函数细化器需要知道要细化多少。三角形域和等线域所需的输出不同。

固定函数细化器不查看任何其他外壳着色器输出，例如其他修补常量数据或任何控制点。域着色器（针对固定函数细化器生成的每个点调用）将视为其输入，即外壳着色器的所有输出控制点和所有输出补丁常量数据;着色器在其位置评估修补程序。
定义修补程序常量函数。修补常量函数为每个补丁执行一次，以计算整个补丁 (的任何数据，而不是每个控制点数据（在外壳着色器) 中计算）。
```
#define MAX_POINTS 32

// Patch Constant Function
HS_CONSTANT_DATA_OUTPUT SubDToBezierConstantsHS( 
    InputPatch<VS_CONTROL_POINT_OUTPUT, MAX_POINTS> ip,
    uint PatchID : SV_PrimitiveID )
{   
    HS_CONSTANT_DATA_OUTPUT Output;

    // Insert code to compute Output here

    return Output;
}
```
修补程序常量函数的属性包括：
- 一个输入指定包含修补程序 ID 的变量，由 SV_PrimitiveID 系统值标识， (在着色器模型 4) 中看到语义。
- 一个输入参数是输入控制点，在本示例中 VS_CONTROL_POINT_OUTPUT 中声明。补丁函数可以查看每个修补程序的所有输入控制点，在此示例中，每个修补程序有 32 个控制点。
- 作为最小值，函数必须计算使用 SV_TessFactor 标识的细化器阶段的每补丁细化因子。四边形域需要四个边缘分割因子， (SV_InsideTessFactor) 标识的另外两个因素来分割补丁内部。固定函数细化器不会查看任何其他外壳着色器输出 (，例如修补常量数据或) 的任何控制点。
- 输出通常由结构定义，在此示例中由 HS_CONSTANT_DATA_OUTPUT 标识;结构取决于域类型，对于三角形或等线域，结构会有所不同。
另一方面，针对固定函数细化器生成的每个点调用域着色器，并且需要从外壳着色器) 查看输出控制点和输出补丁常量数据 (，以评估其位置的补丁。

定义外壳着色器。外壳着色器标识补丁的属性，包括补丁常量函数。为每个输出控制点调用一次外壳着色器。

[domain("quad")]
[partitioning("integer")]
[outputtopology("triangle_cw")]
[outputcontrolpoints(16)]
[patchconstantfunc("SubDToBezierConstantsHS")]
BEZIER_CONTROL_POINT SubDToBezierHS( 
    InputPatch<VS_CONTROL_POINT_OUTPUT, MAX_POINTS> ip, 
    uint i : SV_OutputControlPointID,
    uint PatchID : SV_PrimitiveID )
{
    VS_CONTROL_POINT_OUTPUT Output;

    // Insert code to compute Output here.

    return Output;
}

外壳着色器使用以下属性：

域属性。
分区属性。
输出拓扑属性。
outputcontrolpoints 属性。
patchconstantfunc 属性。外壳着色器计算输出控制点，在此示例中有 16 个输出贝塞尔控制点。

每个外壳着色器调用都可以看到 (VS_CONTROL_POINT_OUTPUT) 标识的所有输入控制点。在此示例中，有 32 个输入控制点。

每个输出控制点调用一次外壳着色器， (使用 SV_PrimitiveID) 标识的每个补丁 (SV_OutputControlPointID) 。此特定着色器的目的是计算输出 i，该输出被定义为 BEZIER 控制点， (此示例具有由 outputcontrolpoints) 定义的 16 个输出控制点。

外壳着色器 (补丁常量函数) 每个补丁运行一次例程，以最小) 计算修补常量数据 (细化因子。另外，外壳着色器在每个补丁上运行一个名为 SubDToBezierConstantsHS) (修补程序常量函数，以计算修补常量数据，例如细化器阶段的细化因子。

如何使用 Direct3D 11
细化概述

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