El Projecte | Sobre nosaltres | Contribuir | Donacions | Llicència
HOME Els meus cursos Finalitzats
◄ Anterior
◄

Escriure Pixel Shaders

Següent ►
►

Els Pixel Shaders són una part fonamental de la programació gràfica moderna. Són petits programes que s'executen per cada píxel renderitzat en la pantalla, permetent un control detallat sobre el color i altres propietats visuals de cada píxel. En aquest tema, aprendrem a escriure i utilitzar Pixel Shaders en DirectX.

Objectius

  • Comprendre què són els Pixel Shaders i com funcionen.
  • Escriure un Pixel Shader bàsic.
  • Compilar i utilitzar Pixel Shaders en una aplicació DirectX.

Què és un Pixel Shader?

Un Pixel Shader és un programa que s'executa en la GPU per cada píxel que es renderitza. La seva funció principal és determinar el color final d'un píxel, però també pot manipular altres propietats com la transparència i la profunditat. Els Pixel Shaders es defineixen utilitzant el llenguatge HLSL (High-Level Shader Language).

Estructura d'un Pixel Shader

Un Pixel Shader bàsic en HLSL té la següent estructura:

// Definició de l'entrada del Pixel Shader
struct PS_INPUT {
    float4 position : SV_POSITION;
    float4 color : COLOR;
};

// Definició del Pixel Shader
float4 main(PS_INPUT input) : SV_TARGET {
    return input.color;
}

Explicació del Codi

  • PS_INPUT: Aquesta estructura defineix les dades d'entrada que el Pixel Shader rebrà. En aquest cas, inclou la posició del píxel i el seu color.
  • main: Aquesta és la funció principal del Pixel Shader. Rep un objecte de tipus PS_INPUT i retorna un color (float4), que serà el color final del píxel.

Escriure un Pixel Shader Bàsic

Anem a escriure un Pixel Shader que simplement assigna un color vermell a cada píxel.

struct PS_INPUT {
    float4 position : SV_POSITION;
    float4 color : COLOR;
};

float4 main(PS_INPUT input) : SV_TARGET {
    return float4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0); // Color vermell
}

Compilar i Utilitzar Pixel Shaders

Compilar el Pixel Shader

Per compilar el Pixel Shader, utilitzarem l'eina fxc de DirectX. Suposant que el nostre shader es troba en un fitxer anomenat PixelShader.hlsl, la comanda seria:

fxc /T ps_5_0 /E main /Fo PixelShader.cso PixelShader.hlsl
  • /T ps_5_0: Especifica la versió del shader model (en aquest cas, 5.0).
  • /E main: Especifica el punt d'entrada del shader (la funció main).
  • /Fo PixelShader.cso: Especifica el fitxer de sortida compilat.
  • PixelShader.hlsl: El fitxer de codi font del shader.

Utilitzar el Pixel Shader en una Aplicació DirectX

Un cop compilat el shader, podem carregar-lo i utilitzar-lo en la nostra aplicació DirectX. Aquí teniu un exemple de com fer-ho:

// Carregar el fitxer compilat del Pixel Shader
ID3DBlob* pPSBlob = nullptr;
HRESULT hr = D3DReadFileToBlob(L"PixelShader.cso", &pPSBlob);
if (FAILED(hr)) {
    // Manejar l'error
}

// Crear el Pixel Shader
ID3D11PixelShader* pPixelShader = nullptr;
hr = g_pd3dDevice->CreatePixelShader(pPSBlob->GetBufferPointer(), pPSBlob->GetBufferSize(), nullptr, &pPixelShader);
if (FAILED(hr)) {
    pPSBlob->Release();
    // Manejar l'error
}

// Establir el Pixel Shader
g_pImmediateContext->PSSetShader(pPixelShader, nullptr, 0);

Explicació del Codi

  • D3DReadFileToBlob: Carrega el fitxer compilat del Pixel Shader en un objecte ID3DBlob.
  • CreatePixelShader: Crea el Pixel Shader utilitzant el dispositiu Direct3D.
  • PSSetShader: Estableix el Pixel Shader en el context de dispositiu immediat.

Exercici Pràctic

Exercici

Escriu un Pixel Shader que assigni un color blau a cada píxel i utilitza'l en una aplicació DirectX per renderitzar un triangle blau.

Solució

Pixel Shader (PixelShader.hlsl)

struct PS_INPUT {
    float4 position : SV_POSITION;
    float4 color : COLOR;
};

float4 main(PS_INPUT input) : SV_TARGET {
    return float4(0.0, 0.0, 1.0, 1.0); // Color blau
}

Codi C++ per Carregar i Utilitzar el Pixel Shader

// Carregar el fitxer compilat del Pixel Shader
ID3DBlob* pPSBlob = nullptr;
HRESULT hr = D3DReadFileToBlob(L"PixelShader.cso", &pPSBlob);
if (FAILED(hr)) {
    // Manejar l'error
}

// Crear el Pixel Shader
ID3D11PixelShader* pPixelShader = nullptr;
hr = g_pd3dDevice->CreatePixelShader(pPSBlob->GetBufferPointer(), pPSBlob->GetBufferSize(), nullptr, &pPixelShader);
if (FAILED(hr)) {
    pPSBlob->Release();
    // Manejar l'error
}

// Establir el Pixel Shader
g_pImmediateContext->PSSetShader(pPixelShader, nullptr, 0);

Errors Comuns i Consells

  • Error de Compilació del Shader: Assegura't que el codi HLSL no conté errors de sintaxi i que la comanda fxc està correctament configurada.
  • Shader No Aplicat Correctament: Verifica que el shader s'està establint correctament en el context de dispositiu immediat i que no hi ha errors en la creació del shader.

Conclusió

En aquesta secció, hem après què són els Pixel Shaders, com escriure un Pixel Shader bàsic, i com compilar-lo i utilitzar-lo en una aplicació DirectX. Els Pixel Shaders són una eina poderosa per controlar l'aparença dels píxels en la pantalla, i dominar-los és essencial per a qualsevol programador gràfic. En la següent secció, explorarem com compilar i utilitzar shaders més complexos.

◄ Anterior
◄
Següent ►
►
El Projecte | Sobre nosaltres | Contribuir | Donacions | Llicència
© Copyright 2024. Tots els drets reservats