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(jīng)典的簡單漫反射著色模型要強(qiáng)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(diǎn)代碼實現(xiàn)供新手們參考，老手們指正～
今天先貼預(yù)處理部分吧，整個算法寫成了一個函數(shù)，調(diào)用及其簡單。
不過代碼風(fēng)格不太好，整個算法只寫了兩個函數(shù)，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(xiàn)方式參考吧～
算法需要計算的數(shù)據(jù)有兩個，一個是可到達(dá)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(quán)到它的三個頂點(diǎn)，再由頂點(diǎn)取平均值，
這樣在渲染的時候從頂點(diǎn)讀出數(shù)據(jù)再經(jīng)過插值就得到了各個像素的上述參數(shù)了。
1
//-----------------------------------------------------------------
2
/**////GenRandRays 用于生成面片朝向半球內(nèi)的隨機(jī)向量
3
///pRas:用于接受生成向量的數(shù)組
4///nNum:生成射線的數(shù)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(jī)向量
18 vcRay.x -= int(vcRay.x);
19 vcRay.y -= int(vcRay.y);
20 vcRay.z -= int(vcRay.z); //取小數(shù)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(diǎn)遮蔽信息的結(jié)構(gòu)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(dá)度（即1-遮蔽度）
8 int nFaces;
9 //頂點(diǎn)所在的面片數(shù)，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(diǎn)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(jī)向量數(shù)目
6///szSave:用于保存遮蔽信息的文件名及路徑
7///pProgressHandler:回調(diào)函數(shù)指針，用于接受和處理進(jìn)度信息，參數(shù)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(diǎn)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(dāng)前面片生成指向正面半球內(nèi)的隨機(jī)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(dāng)前面的平均未遮擋方向及可到達(dá)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(dāng)前面片的三個頂點(diǎn)
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(jìn)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(tǒng)計所有頂點(diǎn)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(jī)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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