花了不少時間總算是做出來了，先看看效果：
雖然離D3D SDK里的PRT的Demo尚有一段距離，但是相比經典的簡單漫反射著色模型要強了不少。
具體的算法可以參考GPU Gems卷1第17章，我就不多做介紹，貼一點代碼實現供新手們參考，老手們指正～
今天先貼預處理部分吧，整個算法寫成了一個函數，調用及其簡單。
不過代碼風格不太好，整個算法只寫了兩個函數，十分冗長，閱讀起來可能比較困難，效率也不太高，僅作為一種實現方式參考吧～
算法需要計算的數據有兩個，一個是可到達度，即1-被遮蔽度，另一個是未被遮擋方向的平均方向。
算法中先針對模型的每個面片計算上述兩值，然后加權到它的三個頂點，再由頂點取平均值，
這樣在渲染的時候從頂點讀出數據再經過插值就得到了各個像素的上述參數了。
1
//-----------------------------------------------------------------
2
/**////GenRandRays 用于生成面片朝向半球內的隨機向量
3
///pRas:用于接受生成向量的數組
4///nNum:生成射線的數量
5
///vcNormal:面片的法線向量 6//-----------------------------------------------------------------
7void GenRandRays(D3DXVECTOR3* pRays, int nNum, D3DXVECTOR3 &vcNormal)
8
{
9 if(pRays ==NULL)
10 return;
11 int n = 0;
12 D3DXVECTOR3 vcRay;
13 while(n<nNum)
14
{
15 vcRay.x = float(rand())/12.34567f;
16 vcRay.y = float(rand())/12.34567f;
17 vcRay.z = float(rand())/12.34567f; //生成隨機向量
18 vcRay.x -= int(vcRay.x);
19 vcRay.y -= int(vcRay.y);
20 vcRay.z -= int(vcRay.z); //取小數部分
21 vcRay.x -= 0.5f;
22 vcRay.y -= 0.5f;
23 vcRay.z -= 0.5f;
24 vcRay*=2.0f; //歸一化
25 srand(int(rand()+vcRay.x*1000+vcRay.y));
26 if(vcRay.x*vcRay.x + vcRay.y*vcRay.y +vcRay.z*vcRay.z >1)
27 continue;
28 if(D3DXVec3Dot(&vcRay, &vcNormal) < 0)
29 continue;//向量指向面片反面的半球
30 D3DXVec3Normalize(&pRays[n++], &vcRay);
31
}
32}
1//用于存儲頂點遮蔽信息的結構體
2struct VERTEXINFO
3{
4 D3DXVECTOR3 vcAvgUnoccluded;
5 //未被遮蔽方向的向量
6 float fAccessibility;
7 //光線可到達度（即1-遮蔽度）
8 int nFaces;
9 //頂點所在的面片數，用于計算上述兩項的平均值
10};
1
2//---------------------------------------------------------------
3/**////GenOccInfo 用于生成模型所有頂點的遮擋信息
4///pMesh:待處理的X格式模型
5///nNumRays:計算未遮蔽方向平均向量時使用的隨機向量數目
6///szSave:用于保存遮蔽信息的文件名及路徑
7///pProgressHandler:回調函數指針，用于接受和處理進度信息，參數為0-1 8//---------------------------------------------------------------
9
10bool GenOccInfo(LPD3DXMESH pMesh, int nNumRays, LPCTSTR szSave, void (*pProgressHandler)(float*)=NULL)
11{
12 if(pMesh == NULL || szSave == NULL)
13 return false;
14 LPDIRECT3DINDEXBUFFER9 pIB = NULL;
15 LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 pVB = NULL;
16 BYTE* pVertices = NULL;
17 WORD* pIndices = NULL;
18 DWORD dwNumFaces = 0, dwNumVertices = 0, dwBytesPerVert=0;
19
20 pMesh->GetIndexBuffer(&pIB);
21 pMesh->GetVertexBuffer(&pVB);
22
23 dwNumFaces = pMesh->GetNumFaces();
24 dwBytesPerVert= pMesh->GetNumBytesPerVertex();
25 dwNumVertices = pMesh->GetNumVertices();
26
27 pIB->Lock(0, 0, (void**)&pIndices, 0);
28 pVB->Lock(0, 0, (void**)&pVertices, 0);
29
30 VERTEXINFO* pVerticesInfo = new VERTEXINFO[dwNumVertices];
31 ZeroMemory(pVerticesInfo, sizeof(VERTEXINFO)*dwNumVertices);
32 D3DXVECTOR3* pRays = new D3DXVECTOR3[nNumRays];
33
34 D3DXVECTOR3* pVertex[3] = {NULL, NULL, NULL};
35 D3DXVECTOR3* pFaceVert[3] = {NULL, NULL, NULL};
36 D3DXVECTOR3 vcCenter, vcNormal;
37
38
39 for(DWORD dwFace=0; dwFace<dwNumFaces; dwFace++)
40 {//遍歷所有面片，求中點及法線
41 pVertex[0] = (D3DXVECTOR3*)(pVertices + pIndices[dwFace*3]*dwBytesPerVert);
42 pVertex[1] = (D3DXVECTOR3*)(pVertices + pIndices[dwFace*3+1]*dwBytesPerVert);
43 pVertex[2] = (D3DXVECTOR3*)(pVertices + pIndices[dwFace*3+2]*dwBytesPerVert);
44
45 vcCenter = (*pVertex[0]+*pVertex[1]+*pVertex[2])/3;
46
47 D3DXVec3Cross(&vcNormal, &(*(pVertex[0]) - vcCenter), &(*(pVertex[1]) - vcCenter));
48 ::D3DXVec3Normalize(&vcNormal,&vcNormal);
49
50 //為當前面片生成指向正面半球內的隨機射線
51 GenRandRays(pRays, nNumRays, vcNormal);
52
53 D3DXVECTOR3 vcAvgUnoccluded(0.0f, 0.0f, 0.0f);
54 DWORD dwNumUnocc = 0;
55 for(int i=0; i<nNumRays; i++)
56 {//為每根射線對模型做碰撞檢測
57 bool bOccluded = false;
58 for(DWORD k=0; k<dwNumFaces; k++)
59 {//與模型的每個面片做碰撞檢測
60 if(k==dwFace)
61 continue;
62 pFaceVert[0] = (D3DXVECTOR3*)(pVertices + pIndices[k*3]*dwBytesPerVert);
63 pFaceVert[1] = (D3DXVECTOR3*)(pVertices + pIndices[k*3+1]*dwBytesPerVert);
64 pFaceVert[2] = (D3DXVECTOR3*)(pVertices + pIndices[k*3+2]*dwBytesPerVert);
65 float x,y,z;
66 if(D3DXIntersectTri(pFaceVert[0], pFaceVert[1], pFaceVert[2], &vcCenter, &pRays[i], &x, &y, &z))
67 {
68 bOccluded = true;
69 break;
70 }
71 }
72 if(!bOccluded)
73 {//所有碰撞檢測失敗，即射線未被遮擋
74 vcAvgUnoccluded += pRays[i];
75 dwNumUnocc++;
76 }
77 }
78 //計算當前面的平均未遮擋方向及可到達度
79 D3DXVec3Normalize(&vcAvgUnoccluded, &vcAvgUnoccluded);
80 float fAccessibility = float(dwNumUnocc)/float(nNumRays);
81
82 for(int j=0; j<3; j++)
83 {//累積到當前面片的三個頂點
84 pVerticesInfo[pIndices[dwFace*3+j]].vcAvgUnoccluded += vcAvgUnoccluded;
85 pVerticesInfo[pIndices[dwFace*3+j]].fAccessibility += fAccessibility;
86 pVerticesInfo[pIndices[dwFace*3+j]].nFaces++;
87 }
88
89 if(pProgressHandler!=NULL)
90 {//處理進度信息
91 float fProg = float(dwFace)/float(dwNumFaces);
92 (*pProgressHandler)(&fProg);
93 }
94 }
95
96 for(DWORD dwVert = 0; dwVert<dwNumVertices; dwVert++)
97 {//統計所有頂點的平均值
98 pVerticesInfo[dwVert].fAccessibility/=float(pVerticesInfo[dwVert].nFaces);
99 D3DXVec3Normalize(&pVerticesInfo[dwVert].vcAvgUnoccluded, &pVerticesInfo[dwVert].vcAvgUnoccluded);
100 }
101
102 pVB->Unlock();
103 pIB->Unlock();
104
105 CFile file;
106 file.Open(szSave, CFile::modeCreate|CFile::modeWrite);
107 char buff[100];
108 for(DWORD dwVert = 0; dwVert<dwNumVertices; dwVert++)
109 {//寫入到文件
110 sprintf(buff, "%f,%f,%f,%f\n", pVerticesInfo[dwVert].vcAvgUnoccluded.x, pVerticesInfo[dwVert].vcAvgUnoccluded.y, pVerticesInfo[dwVert].vcAvgUnoccluded.z, pVerticesInfo[dwVert].fAccessibility);
111 file.Write(buff, strlen(buff));
112 }
113 file.Flush();
114 file.Close();
115
116 delete [] pVerticesInfo;
117 delete [] pRays;
118
119 CString strMsg;
120 strMsg.Format(L"Processed:\n\t%d - faces\n\t%d - vertices.", dwNumFaces, dwNumVertices);
121 MessageBox(NULL, strMsg, L"Done", 0);
122
123 return true;
124}
渲染部分的代碼改天再貼。
使用上面的代碼為一個2000面左右的Mesh生成遮擋信息在P4 3.0GHz的機器上需要大約幾分鐘的時間，效率比較低下，另外有個問題是，完全對稱的模型，生成的遮擋信息居然不對稱，從上面的圖也看出來了，不知道是什么原因，還望高手指教～
posted on 2009-08-27 20:47
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