Unterstützen von Schattenmaps für unterschiedliche Hardware
Rendern Sie Schatten in noch besserer Qualität auf schnelleren Geräten und schnellere Schatten auf weniger leistungsfähigen Geräten. Teil 4 von Exemplarische Vorgehensweise: Implementieren von Schattenvolumes mithilfe von Tiefenpuffern in Direct3D 11.
Arten von Vergleichsfiltern
Verwenden Sie die lineare Filterung nur, wenn das Gerät die Leistungseinbußen verkraften kann. Im Allgemeinen verfügen Direct3D-Featureebene 9_1-Geräte nicht über genügend Leistung, um für die lineare Filterung von Schatten zu sparen. Nutzen Sie auf diesen Geräten stattdessen die Punktfilterung. Passen Sie beim Verwenden der linearen Filterung den Pixelshader so an, dass die Schattenkanten ineinander verlaufen.
Erstellen Sie den Vergleichssampler für die Punktfilterung:
D3D11_SAMPLER_DESC comparisonSamplerDesc;
ZeroMemory(&comparisonSamplerDesc, sizeof(D3D11_SAMPLER_DESC));
comparisonSamplerDesc.AddressU = D3D11_TEXTURE_ADDRESS_BORDER;
comparisonSamplerDesc.AddressV = D3D11_TEXTURE_ADDRESS_BORDER;
comparisonSamplerDesc.AddressW = D3D11_TEXTURE_ADDRESS_BORDER;
comparisonSamplerDesc.BorderColor[0] = 1.0f;
comparisonSamplerDesc.BorderColor[1] = 1.0f;
comparisonSamplerDesc.BorderColor[2] = 1.0f;
comparisonSamplerDesc.BorderColor[3] = 1.0f;
comparisonSamplerDesc.MinLOD = 0.f;
comparisonSamplerDesc.MaxLOD = D3D11_FLOAT32_MAX;
comparisonSamplerDesc.MipLODBias = 0.f;
comparisonSamplerDesc.MaxAnisotropy = 0;
comparisonSamplerDesc.ComparisonFunc = D3D11_COMPARISON_LESS_EQUAL;
comparisonSamplerDesc.Filter = D3D11_FILTER_COMPARISON_MIN_MAG_MIP_POINT;
// Point filtered shadows can be faster, and may be a good choice when
// rendering on hardware with lower feature levels. This sample has a
// UI option to enable/disable filtering so you can see the difference
// in quality and speed.
DX::ThrowIfFailed(
pD3DDevice->CreateSamplerState(
&comparisonSamplerDesc,
&m_comparisonSampler_point
)
);
Erstellen Sie anschließend einen Sampler für die lineare Filterung:
comparisonSamplerDesc.Filter = D3D11_FILTER_COMPARISON_MIN_MAG_MIP_LINEAR;
DX::ThrowIfFailed(
pD3DDevice->CreateSamplerState(
&comparisonSamplerDesc,
&m_comparisonSampler_linear
)
);
Wählen Sie einen Sampler aus:
ID3D11PixelShader* pixelShader;
ID3D11SamplerState** comparisonSampler;
if (m_useLinear)
{
pixelShader = m_shadowPixelShader_linear.Get();
comparisonSampler = m_comparisonSampler_linear.GetAddressOf();
}
else
{
pixelShader = m_shadowPixelShader_point.Get();
comparisonSampler = m_comparisonSampler_point.GetAddressOf();
}
// Attach our pixel shader.
context->PSSetShader(
pixelShader,
nullptr,
0
);
context->PSSetSamplers(0, 1, comparisonSampler);
context->PSSetShaderResources(0, 1, m_shadowResourceView.GetAddressOf());
Schattenkanten mit linearer Filterung vermischen:
// Blends the shadow area into the lit area.
float3 light = lighting * (ambient + DplusS(N, L, NdotL, input.view));
float3 shadow = (1.0f - lighting) * ambient;
return float4(input.color * (light + shadow), 1.f);
Schattenpuffergröße
Größere Schattenmaps sehen weniger "eckig" aus, aber sie nehmen mehr Speicherplatz im Grafikspeicher ein. Experimentieren Sie im Spiel mit unterschiedlichen Größen von Schattenmaps, und beobachten Sie, welche Ergebnisse Sie für unterschiedliche Arten von Geräten und unterschiedliche Anzeigegrößen erzielen. Erwägen Sie eine Optimierung, z. B. mithilfe von kaskadierenden Schattenmaps, um bessere Ergebnisse mit geringerem Grafikspeicheraufwand zu erhalten. Weitere Informationen finden Sie unter Häufig verwendete Methoden zur Verbesserung von Tiefenmaps für Schatten.
Schattenpuffertiefe
Eine höhere Präzision im Schattenpuffer führt zu genaueren Ergebnissen bei Tiefentests. Dies trägt zur Verhinderung von Problemen bei, z. B. von Z-Bufferkonflikten. Wie bei größeren Schattenmaps auch wird bei einer höheren Präzision mehr Speicher belegt. Experimentieren Sie mit verschiedenen Tiefengenauigkeitstypen in Ihrem Spiel - DXGI_FORMAT_R24G8_TYPELESS im Vergleich zu DXGI_FORMAT_R16_TYPELESS - und beobachten Sie die Geschwindigkeit und Qualität auf verschiedenen Featureebenen.
Optimieren vorkompilierter Shader
UWP-Apps (Universelle Windows-Plattform) können eine dynamische Shaderkompilierung nutzen, die Verwendung einer dynamischen Shaderverknüpfung ist jedoch schneller. Sie können auch Compilerdirektiven und #ifdef-Blöcke verwenden, um unterschiedliche Versionen von Shadern zu laden. Dazu wird die Visual Studio-Projektdatei in einem Text-Editor geöffnet, und es werden mehrere <FxcCompiler>-Einträge für den HLSL-Code hinzugefügt (jeweils mit den passenden Präprozessordefinitionen). Beachten Sie, dass dies verschiedene Dateinamen erfordert. in diesem Fall fügt Visual Studio _point und _linear an die verschiedenen Versionen des Shaders an.
Im Projektdateieintrag für die linear gefilterte Version des Shaders wird LINEAR definiert:
<FxCompile Include="Content\ShadowPixelShader.hlsl">
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|ARM'">Pixel</ShaderType>
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|ARM'">Pixel</ShaderType>
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|Win32'">Pixel</ShaderType>
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|Win32'">Pixel</ShaderType>
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|x64'">Pixel</ShaderType>
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|x64'">Pixel</ShaderType>
<DisableOptimizations Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|ARM'">false</DisableOptimizations>
<EnableDebuggingInformation Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|ARM'">true</EnableDebuggingInformation>
<DisableOptimizations Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|Win32'">false</DisableOptimizations>
<DisableOptimizations Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|x64'">false</DisableOptimizations>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|ARM'">$(OutDir)%(Filename)_linear.cso</ObjectFileOutput>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|ARM'">$(OutDir)%(Filename)_linear.cso</ObjectFileOutput>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|Win32'">$(OutDir)%(Filename)_linear.cso</ObjectFileOutput>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|Win32'">$(OutDir)%(Filename)_linear.cso</ObjectFileOutput>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|x64'">$(OutDir)%(Filename)_linear.cso</ObjectFileOutput>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|x64'">$(OutDir)%(Filename)_linear.cso</ObjectFileOutput>
<PreprocessorDefinitions Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|ARM'">LINEAR</PreprocessorDefinitions>
<PreprocessorDefinitions Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|ARM'">LINEAR</PreprocessorDefinitions>
<PreprocessorDefinitions Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|Win32'">LINEAR</PreprocessorDefinitions>
<PreprocessorDefinitions Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|Win32'">LINEAR</PreprocessorDefinitions>
<PreprocessorDefinitions Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|x64'">LINEAR</PreprocessorDefinitions>
<PreprocessorDefinitions Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|x64'">LINEAR</PreprocessorDefinitions>
</FxCompile>
Der Projektdateieintrag für die linear gefilterte Version des Shaders enthält keine Präprozessordefinitionen:
<FxCompile Include="Content\ShadowPixelShader.hlsl">
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|ARM'">Pixel</ShaderType>
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|ARM'">Pixel</ShaderType>
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|Win32'">Pixel</ShaderType>
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|Win32'">Pixel</ShaderType>
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|x64'">Pixel</ShaderType>
<ShaderType Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|x64'">Pixel</ShaderType>
<DisableOptimizations Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|ARM'">false</DisableOptimizations>
<EnableDebuggingInformation Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|ARM'">true</EnableDebuggingInformation>
<DisableOptimizations Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|Win32'">false</DisableOptimizations>
<DisableOptimizations Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|x64'">false</DisableOptimizations>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|ARM'">$(OutDir)%(Filename)_point.cso</ObjectFileOutput>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|ARM'">$(OutDir)%(Filename)_point.cso</ObjectFileOutput>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|Win32'">$(OutDir)%(Filename)_point.cso</ObjectFileOutput>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|Win32'">$(OutDir)%(Filename)_point.cso</ObjectFileOutput>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|x64'">$(OutDir)%(Filename)_point.cso</ObjectFileOutput>
<ObjectFileOutput Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|x64'">$(OutDir)%(Filename)_point.cso</ObjectFileOutput>
</FxCompile>
Feedback
Bald verfügbar: Im Laufe des Jahres 2024 werden wir GitHub-Issues stufenweise als Feedbackmechanismus für Inhalte abbauen und durch ein neues Feedbacksystem ersetzen. Weitere Informationen finden Sie unter https://aka.ms/ContentUserFeedback.
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