D3D 模板缓存的创建过程

时间：2020-12-23 18:19:11

下面是我对模板缓存创建的理解：

1. 模板缓存是和深度缓存一起被创建的，将深度缓存的一部分作为模板缓存使用。

深度缓存和模板缓存是在Direct3D初始化时创建的，D3DPRESENT_PARAMETERS结构便包含了深度缓存和模板缓存的格式

typedef struct D3DPRESENT_PARAMETERS {

 UINT               BackBufferWidth;

 UINT               BackBufferHeight;

 D3DFORMAT          BackBufferFormat;

 UINT               BackBufferCount;

 D3DMULTISAMPLE_TYPE MultiSampleType;

 DWORD               MultiSampleQuality;

 D3DSWAPEFFECT       SwapEffect;

 HWND                hDeviceWindow;

 BOOL                Windowed;

 BOOL               EnableAutoDepthStencil;

 D3DFORMAT          AutoDepthStencilFormat;

 DWORD               Flags;

 UINT                FullScreen_RefreshRateInHz;

 UINT               PresentationInterval;

} D3DPRESENT_PARAMETERS,*LPD3DPRESENT_PARAMETERS;

D3DFORMAT          AutoDepthStencilFormat；

可以有以下取值：

D3DFMT_D24S8　　　　创建一个32位深度/模版缓存，其中24位为深度缓存，8位为模版缓存。

D3DFMT_D24X4S4　　  创建一个32位深度/模版缓存，其中24位为深度缓存，4位为模版缓存，还有4位留着不用。

D3DFMT_D15S1　　　　创建一个16位深度/模版缓存，其中15位为深度缓存，1位为模版缓存。

2. 使用模板缓存前需要启用模板缓存

下面是启用和关闭模板缓存代码

Device->SetRenderState(D3DRS_STENCILENABLE, true);

... // do stencil work

Device->SetRenderState(D3DRS_STENCILENABLE, false);

使用IDirect3DDevice9::Clear方法来清除模板缓存并让其拥有默认值。

Device->Clear(, ,

    D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER | D3DCLEAR_STENCIL,

    0xff000000, 1.0f,  );

此时模板缓存中的模板值(Value)已被初始化为0

3. 模板缓存是用来阻止像素被写入后台缓存中的，如果像素不能被写入后台缓存，那么它也不能被写入深度缓存。

阻止像素被写入是通过模板测试来决定的，表达式为：

(ref & mask) ComparisonOperation (value & mask)

模版测试是对每个像素进行的，假设模版是被允许。将有两个操作：

  • 左手边操作数（LHS=ref&mask）
  • 右手边操作数（RHS=value&mask）

模版测试比较LHS和RHS，通过比较运算来指定。全部的运算都得到一个布尔值（true/false）。假如测试的结果是true，那么我们把像素写入后缓存。假如测试的结果是false,我们就阻止像素被写入后缓存。
设置渲染状态：

Device->SetRenderState(D3DRS_STENCILFUNC, D3DCMP_ALWAYS);

    Device->SetRenderState(D3DRS_STENCILREF, 0x1);

    Device->SetRenderState(D3DRS_STENCILMASK, 0xffffffff);

    Device->SetRenderState(D3DRS_STENCILWRITEMASK,0xffffffff);

    Device->SetRenderState(D3DRS_STENCILZFAIL,D3DSTENCILOP_KEEP);

    Device->SetRenderState(D3DRS_STENCILFAIL, D3DSTENCILOP_KEEP);

Device->SetRenderState(D3DRS_STENCILPASS, D3DSTENCILOP_REPLACE);

设置模版比较运算为D3DCMP_ALWAYS,这就是说让所有模版测试都通过。

假如深度测试失败了，我们指定D3DSTENCILOP_KEEP，它表明不更新模版缓存入口，保存当前值。这样做的原因是假如深度测试失败了，那么就意味着像素被“模糊”了。我们不想渲染被“模糊”的反射像素。

同样假如模版测试失败了，我们也指定D3DSTENCILOP_KEEP。但是在这里这样做不是必须的，因为我们指定的是D3DCMP_ALWAYS，当然这样的测试也就永远不会失败。

假如深度测试和模版测试都通过了，我们就指定D3DSTENCILOP_REPLACE，更新模版缓存入口，设置模版参考值为0x1。

4. 更新模板缓存，因为测试总是通过，所以被渲染的部分替换为0x1，其他部分为0

更新模板缓存前，先阻止向深度缓存写入

 // 禁用向模板 深度（Z）缓冲区进行写

 Device->SetRenderState(D3DRS_ZWRITEENABLE, false);

 Device->SetRenderState(D3DRS_ALPHABLENDENABLE, true);

将源融合因子和目标融合因子分别指定为D3DBLEND_ZERO和D3DBLEND_ONE防止对后台缓存进行更新，
D3D 模板缓存的创建过程

    //设置 源融合因子和 目标融合因子

    Device->SetRenderState(D3DRS_SRCBLEND,  D3DBLEND_ZERO);

    Device->SetRenderState(D3DRS_DESTBLEND, D3DBLEND_ONE);

将镜子写入模板缓存

Device->SetStreamSource(, VB, , sizeof(Vertex));

    Device->SetFVF(Vertex::FVF);

    Device->SetMaterial(&MirrorMtrl);

    Device->SetTexture(, MirrorTex);

    D3DXMATRIX I;

    D3DXMatrixIdentity(&I);

    Device->SetTransform(D3DTS_WORLD, &I);

    Device->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, , );

在模版缓存中，符合镜子可视像素的为0x1，其他像素为0

至此，模板缓存已创建完成。

......

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