Question

我是DirectX的新手，在理解我认为的一些基础知识时遇到了一些问题。假设我有10个三角形，我想以不同的速率旋转每个三角形，以便随着时间的推移它们“旋转”。

到目前为止，我的三角形出现了，但我不知道如何单独旋转它们。据我所知，我会按照每个三角形做这样的事情吗？

计算旋转矩阵，并将其设置为常量数据。
使用常量数据更新常量缓冲区。
使用所述数据更新顶点着色器。
DrawPrimitives，以便我的三角形出现在屏幕上，根据步骤＃1中的矩阵旋转。（通过顶点着色器）

是吗？这似乎很多来回。我应该依靠顶点着色器来进行变换，还是有不同的方法在每个'对象'（三角形）的基础上应用旋转？

如果我的问题没有意义，我道歉，就像我说的那样，我认为我有一个概念/理解问题。

Answer 1

基本上，你有一些模型（在你的情况下是三角形）。

模型是顶点数组：

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

在初始化时创建一次顶点（和索引）缓冲区。

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

您的3D世界是对象的数组，它们是您模型的实例。

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，对象的属性是顶点属性的修饰符，因此所有对象都具有相同的模型，但在您的世界中看起来不同（在此示例中，它们具有不同的位置）。

通常在模型空间中定义的每个顶点的位置（以及正常，切线和比特）。要将它（变换）移动到世界空间，您可以将每个顶点的position乘以当前对象的矩阵。您不希望在CPU上执行此操作，因为它非常慢。 顶点缓冲区保持不变（当然，您可以更改它，以实现变形，曲面细分等效果，但这不是我们的情况）。

因此，您可以在顶点（或几何）着色器中进行变换。而且，您必须以某种方式将当前对象的变换（和其他实例属性）的信息发送到顶点着色器。

一种方法是恒定缓冲区。

假设您在顶点着色器中有cbuffer：

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

你必须填写数据。

在绘制每个对象之前，使用当前实例数据更新缓冲区（每个对象一次（每帧多次））：

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个对象，您有n绘制调用和n缓冲区更新。

另一种方式是实例缓冲区。

你创建了一个顶点缓冲区，它不包含顶点数据，而是准备由着色器使用的实例数据。

您计算实例数据并创建一次实例缓冲区：

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());

并且您还必须更改输入布局，因此除了顶点数据之外，着色器还需要实例数据。

绘图时，只需绑定顶点和实例缓冲区。无需更新缓冲区（如果未移动三角形）。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();

如果对象更改其参数，则只更新实例缓冲区：位置，颜色等。

绘制复杂场景时，大多数情况下都使用：常量缓冲区（对于所有或多个对象共享的属性：视图矩阵，投影矩阵等）和实例化（如果对象具有相同的模型几何，但属性不同）），发挥他们的优势。

D3D11：旋转多个三角形

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