D3D11：旋转多个三角形

Question

我是DirectX的新手，我对理解我认为的一些基础知识有点问题。假设我有10个三角形，并且我想以不同的速率旋转它们中的每一个，以便随着时间的推移它们会“旋转”。

到目前为止，我有我的三角形出现，但我不太明白如何单独旋转它们。从我可以告诉我会做每三角这样的事情？

1. 计算旋转矩阵，并将其设置为常量数据。
2. 用常数数据更新常量缓冲区。
3. 用上述数据更新顶点着色器。
4. DrawPrimitives，使我的三角形出现在根据步骤＃1中的矩阵旋转的屏幕上。 （通过顶点着色器）

是吗？它似乎来来回回。我是否应该依靠顶点着色器来进行变换，或者有什么不同的方法来在每个“对象”（三角形）的基础上应用旋转？

我很抱歉，如果我的问题没有道理，就像我说的，我认为我有一个概念/理解问题。

Answer 1

基本上，你有一些模型（在你的情况三角形）。

模型是顶点数组：

struct Vertex 
{ 
    float3 position; 
    float3 normal; 
    float2 texcoord; 
    float4 color; 
    // other vertex attributes goes here 
}; 

创建顶点（和索引）（类）缓冲剂一次，在初始化。

std::vector<Vertex> vertices = { /*vertex data goes here*/ }; 
VertexBuffer vb = renderer->CreateVertexBuffer(&vertices[0], vertices.size()); 

3D世界是对象这是情况下，你的模型（一个或多个）的的数组。

struct MyObject 
{ 
    float3 position; 
    float3 rotation; 
    float3 scale; 
    // other instance attributes goes here (it can be whatever you want) 
}; 

std::vector<MyObject> objects = { /*objects data goes here*/ }; 

基本上对象的属性是修饰顶点属性，因此所有对象都具有相同的型号，但看起来在你的世界的不同（在这个例子中，他们有不同的位置）。

通常在模型空间中定义的每个顶点的位置（以及法线，切线和双切线）。要将它移动（变换）到世界空间，可以将每个顶点的position乘以当前对象的矩阵。你不想在CPU上执行它，因为它非常慢。 顶点缓冲区保持不变（当然你可以改变它，达到变形，镶嵌等效果，但这不是我们的情况）。

所以，你在顶点（或几何）着色器中进行变换。您必须以某种方式将当前对象的变换（和其他实例属性）的信息发送给顶点着色器。

一种方法是恒定缓冲区（s）。

假设你有在顶点着色器cbuffer：

cbuffer Instance 
{ 
    matrix worldMatrix; 
// other instance parameters goes here 
}; 

而且你必须用数据填充它。

绘制每个对象之前，更新缓冲区当前实例数据（每秒对象（多每帧次））：

renderer->SetVertexBuffer(vb); // Set needed geometry 
for(int i = 0; i < objects.size(); ++i) // for each object 
{ 
    matrix worldMatrix = CalculateWorldMatrix(objects[i]); // prepare data of current object 
    renderer->UpdateConstantBuffer(&worldMatrix); // Tell shaders about current object's attributes (world matrix in our case) 
    renderer->Draw(); // or DrawIndexed(); 
} 

对于n对象必须n绘制调用和n缓冲器更新。

另一种方式是实例缓冲区（s）。

您再创建一个顶点缓冲区其中不包含顶点数据，但包含实例数据，准备供着色器使用。

您计算实例数据，一旦创建实例缓冲：

for(int i = 0; i < objects.size(); ++i) // for each object 
{ 
    std::vector<Instance> instances; 
    instances[i].worldMatrix = CalculateWorldMatrix(objects[i]); 
    // other instance parameters goes here 
} 

VertexBuffer instanceBuffer = renderer->CreateVertexBuffer(&instances[0], instances.size()); 

而且你还必须更改输入的布局，所以着色器将希望除了顶点数据实例数据。

绘图时，只需绑定顶点和实例缓冲区。无需更新缓冲区（如果您的三角形尚未移动）。并且不再需要矩阵计算。所以，没有for循环，只有一个（！）绘制调用。

renderer->SetVertexBuffers(2, vb, instanceBuffer); // Set needed model data and instances data 
    renderer->DrawInstanced(); // or DrawIndexedInstanced(); 

，如果你的对象改变其参数，你只更新例如缓冲：位置，颜色等

当绘制复杂的场景，你大部分时间同时使用：常量缓冲区（对于所有或许多共享的属性对象：视图矩阵，投影矩阵等）和实例化（如果有对象具有相同的模型几何体，但具有不同的属性），以利用它们的优点。