ハードウェアの範囲でのシャドウ マップのサポート
より高速なデバイスでは高品質なシャドウを、性能が低いデバイスではよりすばやいシャドウをレンダリングします。 「チュートリアル: Direct3D 11 の深度バッファーを使ったシャドウ ボリュームの実装」のパート 4 です。
フィルターの種類の比較
パフォーマンス ペナルティに対する余裕がデバイスにある場合にのみ、リニア フィルタリングを使います。 通常、Direct3D 機能レベル 9_1 のデバイスには、シャドウにリニア フィルタリングを使うだけの処理能力がありません。 そうしたデバイスでは、代わりにポイント フィルタリングを使います。 リニア フィルタリングを使う場合は、シャドウのエッジをブレンドするようにピクセル シェーダーを調整します。
ポイント フィルタリングの比較サンプラーを作成します。
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
)
);
次に、リニア フィルタリングのサンプラーを作成します。
comparisonSamplerDesc.Filter = D3D11_FILTER_COMPARISON_MIN_MAG_MIP_LINEAR;
DX::ThrowIfFailed(
pD3DDevice->CreateSamplerState(
&comparisonSamplerDesc,
&m_comparisonSampler_linear
)
);
サンプラーを選びます。
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());
リニア フィルタリングでシャドウのエッジをブレンドします。
// 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);
シャドウ バッファーのサイズ
シャドウ マップを大きくするとブロックノイズが発生しなくなりますが、グラフィックス メモリ内の領域を多く消費します。 ゲームでさまざまなシャドウ マップのサイズを試し、さまざまなデバイスとディスプレイ サイズで結果を確認してください。 少ないグラフィックス メモリで良い結果が得られるように、カスケードされたシャドウ マップなどの最適化を検討してください。 「シャドウ深度マップを向上させるための一般的な方法」をご覧ください。
シャドウ バッファーの深度
シャドウ バッファーの精度を上げると、深度のテスト結果がより正確になり、z バッファー ファイティングなどの問題を避けるのに役立ちます。 ただし、シャドウ マップを大きくした場合と同じように、精度を上げると、消費するメモリの量が多くなります。 ゲームで異なる深度の精度の種類 (DXGI_FORMAT_R24G8_TYPELESS と DXGI_FORMAT_R16_TYPELESS) を使って、さまざまな機能レベルで速度と品質を確認してください。
プリコンパイル済みシェーダーの最適化
ユニバーサル Windows プラットフォーム (UWP) アプリでは動的シェーダー コンパイルを使うことができますが、動的シェーダー リンクを使う方が高速に処理できます。 また、コンパイラ ディレクティブと #ifdef ブロックを使って、異なるバージョンのシェーダーを作成することができます。 この処理を実行するには、テキスト エディターで Visual Studio プロジェクト ファイルを開き、HLSL の <FxcCompiler> エントリを (それぞれ適切なプリプロセッサの定義を含めて) 複数追加します。 このとき、ファイル名を別々にする必要があることに注意してください。この例では、バージョンが異なるシェーダーの名前に _point と _linear が追加されます。
リニア フィルター処理を行ったバージョンのシェーダーのプロジェクト ファイル エントリでは、次のように、LINEAR を定義します。
<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>
リニア フィルター処理を行ったバージョンのシェーダーのプロジェクト ファイル エントリには、次のように、プリプロセッサの定義を含めません。
<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>
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