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位移貼圖 (Direct3D 9)

位移對應類似於紋理地圖，但由頂點引擎存取。

方框圖

頂點管道的早期有額外的取樣器階段，如下圖所示，可以取樣位移圖以提供頂點位移數據。

頂點管道中取樣器階段的圖表

位移圖取樣器狀態可由 SetSamplerState 使用階段編號 256 來設定，這是新的階段數。 位移地圖紋理是由 SetTexture設定。

地圖可以預先取樣，也可以不取樣，這表示它可以以某種方式排序，以便在不需要篩選的情況下查找位移值。

  • 位移地圖類似於紋理地圖，但由頂點引擎存取。
  • 頂點管線的前段有一個額外的取樣階段，可以取樣位移圖。 此階段是由一般 SetSamplerState API 存取，但階段編號D3DDMAPSAMPLER = 256。
  • 位移地圖取樣器狀態可由 SetSamplerState 設定（D3DDMAPSAMPLER...）應用程式介面。
  • 位移地圖紋理是由 SetTexture（D3DDMAPSAMPLER，紋理） API 所設定。
  • 地圖可以預先取樣或者不預取樣。 這表示它可以以特定方式排序，以便查閱位移值而不篩選。
  • 宣告結構中的變更允許指定用來查閱紋理貼圖的紋理座標。 例如，Stream0、Offset、FLOAT2、LOOKUP、Displacement_value。 這會告訴鑲嵌器在 stream0 中，在特定的偏移處使用 2D 浮點數向量作為紋理坐標，以查詢位移貼圖，並將 Displacement_value 的使用語意與它關聯。 頂點著色器宣告會包含類似 {dcl_texture0 v0} 的行，指出 texture0 語意與 v0 輸入緩存器相關聯。 查閱的位移值會複製到輸入緩存器 v0。
  • 有一種特殊的位移映射類型，是在紋理貼圖預先取樣時使用的。 產生的頂點循序索引會當做紋理地圖的紋理座標使用。 例如，0,0，（D3DDECLTYPE）0，D3DDECLMETHOD_LOOKUPPRESAMPLED，Usage，UsageIndex。
  • 查詢的輸出為 4 個浮點數。
  • 只有 N-面片支援位移對應。
  • 如果驅動程式沒有支援位移對應，在 SetTextureStageState 中應忽略 D3DDMAPSAMPLER。
  • 不支援D3DTEXF_ANISOTROPIC篩選模式。
  • 當位移圖取樣器中的 D3DSAMP_MIPFILTER 不是 D3DTEXF_NONE 時，詳細層級的計算方式如下（請注意，即使 D3DRS_ENABLEADAPTIVETESSELLATION 是 FALSE，仍然會使用自適應細分狀態）：Tmax = 渲染狀態 D3DRS_MAXTESSELLATIONLEVEL
  • 計算頂點 Vi 的鑲嵌層級 Te：（Xi, Yi, Zi）的方式與「調適型鑲嵌」一節中所述的方法相同。 詳細數據層級 L = log2（Tmax） - log2 （Te）。
  • 紋理篩選和取樣作業遵循與像素管線相同的規則（應用細節層次（LOD）偏差等）。
  • 並非所有格式都可以用來做為位移對應，但只能使用支援D3DUSAGE_DMAP的格式。 應用程式可以使用 CheckDeviceFormat CheckDeviceFormat進行查詢。
  • D3DUSAGE_DMAP必須在 createTexture中指定，以通知驅動程式此紋理要當做位移圖使用。
  • D3DUSAGE_DMAP只能與紋理搭配使用。 它不能與立方體貼圖或體積搭配使用。
  • 使用 D3DUSAGE_DMAP 建立的紋理和渲染目標可以在一般取樣器階段和作為渲染目標設定。
  • 在位移對應中，設定紋理座標包裹模式的渲染狀態會被忽略。 一般而言，鑲嵌式引擎沒有包裝模式。
  • 位移地圖取樣器的行為與像素紋理取樣器的行為相同。 如果查詢具有少於四個通道的紋理（例如 R32f），則查詢的值會移至目標暫存器的適當通道（標記為_sample語句的頂點著色器輸入暫存器），而其他通道預設為（1，1，1）。 查閱時，D3DFMT_L8被複製到 R、G、B 通道，且 A 通道預設為 1。 參考光柵化器具有完整的實作細節。

預取樣位移映射

  • 引進了新的取樣器狀態：D3DSAMP_DMAPOFFSET （DWORD） - 預先取樣位移圖中的位移（頂點）。
  • 引進了新的宣告方法：D3DDECLMETHOD_LOOKUPPRESAMPLED。
  • 應停用自適應鑲嵌。
  • 會忽略紋理篩選設定。 點取樣已完成。 假設 mip 紋理篩選條件為「D3DTEXF_NONE」。 所有其他紋理篩選模式都假設為D3DTEXF_POINT。
  • 紋理座標的計算方式為：U = （Index % TextureWidthInPixeles） / （float）（TextureWidthInPixeles） V = （Index / TextureWidthInPixeles） / （float）（TextureHeightInPixeles），其中 Index 是產生頂點的循序索引加上 TSS[D3DSAMP_DMAPOFFSET]。 循序索引會在每個基本類型的開頭設定為零，並在產生頂點之後增加。

這些是關於位移映射的 API 變更。

  • 已新增單一通道格式，D3DFMT_L16。
  • 新的使用旗標，D3DUSAGE_DMAP。
  • 特殊的紋理階段，用來設定位移地圖紋理，D3DDMAPSAMPLER。
  • 現已新增硬體能力上限：D3DDEVCAPS2_DMAPNPATCH 和 D3DDEVCAPS2_PRESAMPLEDDMAPNPATCH。 請參閱 D3DDEVCAPS2。

頂點管線