Directx11教程四十五之MotionBlur(运用VelocityBuffer)上

本节介绍有关 motionBlur 移动模糊实现的算法，程序结构如下所示：

motionBlur(移动模糊)算法概述：

移动模糊也就是物体移动时会产生模糊的现象，可以说是相对观察相机快速变动的物体(与其说是物体，还不如说是相应的片元fragment)产生的残影与物体本体叠加在一个范围，产生的模糊现象。如下所示：

Directx11教程四十五之MotionBlur(运用VelocityBuffer)上

移动模糊在什么时候发生，我总结为两种情况：

(1)物体位置不动而相机位置动

(2)物体位置动而相机位置不动

总结为：物体(片元)位置相对于相机位置(在前后两帧)发生明显变动时，motionBlur就可能发生。

motionBlur(移动模糊)算法实现：

依据上面有关motionBlur的概述，物体(片元)位置相对于相机位置(在前后两帧)发生明显变动时，motionBlur就可能发生。

我们引入了velocityBuffer来计算移动模糊，velocityBuffer其实就是片元在NDC空间在前后两帧位置偏移量(用于后面计算屏幕空间的纹理采样偏移产生blur)

步骤如下:

RenderGBufferPass:

1.第一步，进行延迟渲染(DefferedRender),获取屏幕空间的colorBufferRT以及相应片元在前后两帧位置偏移量(velocity）

得说下我们这次的物体是上下进行运动的

Texture2D ShaderTexture:register(t0);  //纹理资源SamplerState SampleType:register(s0);   //采样方式

//VertexShader
cbuffer CBCurMatrix:register(b0)
{
	matrix curWorld;
	matrix curView;
	matrix Proj;
	matrix WorldInvTranspose;
};

cbuffer CBPreMatrix:register(b1)
{
	matrix preWorld;
	matrix preView;
};


struct VertexIn
{
	float3 Pos:POSITION;
	float3 Normal:NORMAL;
	float2 Tex:TEXCOORD;  //多重纹理可以用其它数字
};


struct VertexOut
{
	float4 Pos:SV_POSITION;
	float2 Tex:TEXCOORD1;
	float4 curClipSpacePos:TEXCOORD2;
	float4 preClipSpacePos:TEXCOORD3;
};


struct PixelOut
{
	float4 color:SV_Target0;
	float4 velocity:SV_Target1;
};


VertexOut VS(VertexIn ina)
{
	VertexOut outa;

	//将坐标变换到齐次裁剪空间
	float4 curClipSpacePos = mul(float4(ina.Pos, 1.0f), curWorld);
	curClipSpacePos = mul(curClipSpacePos, curView);
	curClipSpacePos = mul(curClipSpacePos, Proj);
	outa.Pos = curClipSpacePos;

	//目前帧的齐次裁剪空间位置
	outa.curClipSpacePos = curClipSpacePos;

	//前一帧的齐次裁剪空间位置
	float4 preClipSpacePos = mul(float4(ina.Pos, 1.0f), preWorld);
	preClipSpacePos = mul(preClipSpacePos, preView);
	preClipSpacePos = mul(preClipSpacePos, Proj);
	outa.preClipSpacePos = preClipSpacePos;

	outa.Tex= ina.Tex;
	return outa;
}


/*延迟渲染的PixelShader输出的为屏幕上的未经处理的渲染到屏幕的像素和像素对应的法线*/
PixelOut PS(VertexOut outa) : SV_Target
{
	PixelOut pout;

	//第一,获取像素的采样颜色
    pout.color = ShaderTexture.Sample(SampleType, outa.Tex);

	float3 curNDCPos = outa.curClipSpacePos.xyz / outa.curClipSpacePos.w;
	float3 preNDCPos = outa.preClipSpacePos.xyz / outa.preClipSpacePos.w;

	float2 veclocity = (curNDCPos - preNDCPos).xy / 2.0f;

	//第二，获取像素的法线量
	pout.velocity = float4(veclocity.x, veclocity.y,0.0f, 1.0f);

	return pout;
}

colorBufferRT:

Directx11教程四十五之MotionBlur(运用VelocityBuffer)上

VelocityBufferRT:(VelocityBuffer 速度缓存其实就是片元在前后两帧NDC空间的偏移量，用于后面对ColorBufferRT采样的坐标进行偏移，模拟残影的效果):

Directx11教程四十五之MotionBlur(运用VelocityBuffer)上

RenderMotionBlurPass:

2. 第二步，进行后处理，对VelocityBufferRT进行采样，获取片元前后两帧在NDC空间的偏移量，然后用该偏移量对纹理采样坐标进行多次偏移，模拟前后n帧残影的效果，然后叠加在一起，形成残影模糊的效果，也就是motionBlur。

Texture2D colorRT:register(t0);  //纹理资源Texture2D velocityRT:register(t1);  //纹理资源SamplerState SampleType:register(s0);   //采样方式struct VertexIn{	float3 Pos:POSITION;	float2 Tex:TEXCOORD;  //多重纹理可以用其它数字};struct VertexOut{	float4 Pos:SV_POSITION;	float2 Tex:TEXCOORD0;};VertexOut VS(VertexIn ina){	VertexOut outa;	outa.Pos = float4(ina.Pos, 1.0f);	outa.Tex= ina.Tex;	return outa;}float4 PS(VertexOut outa) : SV_Target{	float2 velocityVec = velocityRT.Sample(SampleType, outa.Tex).xy;		float4 color = float4(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f);	float2 TexCoord = outa.Tex;	float motionScale = 4.0f;	//利用位移向量对采样地点进行平移	color += colorRT.Sample(SampleType, TexCoord)*0.5f;	TexCoord -= velocityVec *motionScale;	color += colorRT.Sample(SampleType, TexCoord)*0.15f;	TexCoord -= velocityVec *motionScale;	color += colorRT.Sample(SampleType, TexCoord)*0.15f;	TexCoord -= velocityVec *motionScale;	color += colorRT.Sample(SampleType, TexCoord)*0.1f;	TexCoord -= velocityVec *motionScale;	color += colorRT.Sample(SampleType, TexCoord)*0.1f;	color.a = 1.0f;	return color;}

Directx11教程四十五之MotionBlur(运用VelocityBuffer)上