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顶点缓存
1. 顶点缓存的作用？
为了让GPU访问顶点数组，我们必须把它放置在一个称为缓冲（buffer）的特殊资源容器中，该容器由ID3D11Buffer接口表示。
用于存储顶点的缓冲区称为顶点缓冲（vertex buffer）。Direct3D缓冲不仅可以存储数据，而且还说明了如何访问数据以及数据被绑定到图形管线的那个阶段。要创建一个顶点缓冲，我们必须执行以下步骤：
1．填写一个D3D11_BUFFER_DESC结构体，描述我们所要创建的缓冲区。
2．填写一个D3D11_SUBRESOURCE_DATA结构体，为缓冲区指定初始化数据。
3．调用ID3D11Device::CreateBuffer方法来创建缓冲区。
2. D3D11_BUFFER_DESC结构体如何填充？
D3D11_BUFFER_DESC结构体的定义如下：
typedef struct D3D11_BUFFER_DESC{ UINT ByteWidth; D3D11_USAGE Usage; UINT BindFlags; UINT CPUAccessFlags; UINT MiscFlags; UINT StructureByteStride;} D3D11_BUFFER_DESC; 1．ByteWidth：我们将要创建的顶点缓冲区的大小，单位为字节。
2．Usage：一个用于指定缓冲区用途的D3D11_USAGE枚举类型成员。有4个可选值：
（a）D3D10_USAGE_DEFAULT：表示GPU会对资源执行读写操作。在使用映射API（例如ID3D11DeviceContext::Map）时，CPU在使用映射API时不能读写这种资源，但它能使用ID3D11DeviceContext::UpdateSubresource。ID3D11DeviceContext::Map方法会在6.14节中介绍。
（b）D3D11_USAGE_IMMUTABLE：表示在创建资源后，资源中的内容不会改变。这样可以获得一些内部优化，因为GPU会以只读方式访问这种资源。除了在创建资源时CPU会写入初始化数据外，其他任何时候CPU都不会对这种资源执行任何读写操作，我们也无法映射或更新一个只读资源。
（c）D3D11_USAGE_DYNAMIC：表示应用程序（CPU）会频繁更新资源中的数据内容（例如，每帧更新一次）。GPU可以从这种资源中读取数据，使用映射API（ID3D11DeviceContext::Map）时，CPU可以向这种资源中写入数据。因为新的数据要从CPU内存（即系统RAM）传送到GPU内存（即显存），所以从CPU动态地更新GPU资源会有性能损失；若非必须，请勿使用D3D11_USAGE_DYNAMIC。
（d）D3D11_USAGE_STAGING：表示应用程序（CPU）会读取该资源的一个副本（即，该资源支持从显存到系统内存的数据复制操作）。显存到系统内存的复制是一个缓慢的操作，应尽量避免。使用ID3D11DeviceContext::CopyResource和ID3D11DeviceContext::CopySubresourceRegion方法可以复制资源，在12.3.5节会介绍一个复制资源的例子。
3．BindFlags：对于顶点缓冲区，该参数应设为D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER。
4．CPUAccessFlags：指定CPU对资源的访问权限。设置为0则表示CPU无需读写缓冲。如果CPU需要向资源写入数据，则应指定D3D11_CPU_ACCESS_WRITE。具有写访问权限的资源的Usage参数应设为D3D11_USAGE_DYNAMIC或D3D11_USAGE_STAGING。如果CPU需要从资源读取数据，则应指定D3D11_CPU_ACCESS_READ。具有读访问权限的资源的Usage参数应设为D3D11_USAGE_STAGING。当指定这些标志值时，应按需而定。通常，CPU从Direct3D资源读取数据的速度较慢。CPU向资源写入数据的速度虽然较快，但是把内存副本传回显存的过程仍很耗时。所以，最好的做法是（如果可能的话）不指定任何标志值，让资源驻留在显存中，只用GPU来读写数据。
5．MiscFlags：我们不需要为顶点缓冲区指定任何杂项（miscellaneous）标志值，所以该参数设为0。有关D3D11_RESOURCE_MISC_FLAG枚举类型的详情请参阅SDK文档。
6．StructureByteStride：存储在结构化缓冲中的一个元素的大小，以字节为单位。这个属性只用于结构化缓冲，其他缓冲可以设置为0。所谓结构化缓冲，是指存储其中的元素大小都相等的缓冲。
2. D3D11_SUBRESOURCE_DATA结构体如何填充？
D3D11_SUBRESOURCE_DATA结构体的定义如下：
typedef struct D3D11_SUBRESOURCE_DATA { const void *pSysMem; UINT SysMemPitch; UINT SysMemSlicePitch;} D3D11_SUBRESOURCE_DATA; 1．pSysMem：包含初始化数据的系统内存数组的指针。当缓冲区可以存储n个顶点时，对应的初始化数组也应至少包含n个顶点，从而使整个缓冲区得到初始化。
2．SysMemPitch：顶点缓冲区不使用该参数。
3．SysMemSlicePitch：顶点缓冲区不使用该参数。
下面的代码创建了一个只读的顶点缓冲区，并以中心在原点上的立方体的8顶点来初始化该缓冲区。之所以说该缓冲区是只读的，是因为当立方体创建后相关的几何数据从不改变——始终保持为一个立方体。另外，我们为每个顶点指定了不同的颜色；这些颜色将用于立方体着色，我们会在本章随后的小节中对此进行讲解。
// 定义在d3dUtil.h中的Colors命名空间//// #define XMGLOBALCONST extern CONST __declspec(selectany)// 1. extern 保证只会有一个变量在当前项目中// 2. __declspec(selectany)可以消除重定义引起的错误namespace Colors{ XMGLOBALCONST XMVECTORF32 White = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f}; XMGLOBALCONST XMVECTORF32 Black = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f}; XMGLOBALCONST XMVECTORF32 Red = { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f}; XMGLOBALCONST XMVECTORF32 Green = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f}; XMGLOBALCONST XMVECTORF32 Blue = { 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f}; XMGLOBALCONST XMVECTORF32 Yellow = { 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f}; XMGLOBALCONST XMVECTORF32 Cyan = { 0.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f}; XMGLOBALCONST XMVECTORF32 Magenta = { 1.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f}; XMGLOBALCONST XMVECTORF32 Silver = { 0.75f, 0.75f, 0.75f, 1.0f}; XMGLOBALCONST XMVECTORF32 LightSteelBlue = { 0.69f, 0.77f, 0.87f, 1.0f};}// 创建顶点缓冲Vertex vertices[] ={ { XMFLOAT3(-1.0f, -1.0f, -1.0f), (const float*)&Colors::White }, { XMFLOAT3(-1.0f, +1.0f, -1.0f), (const float*)&Colors::Black }, { XMFLOAT3(+1.0f, +1.0f, -1.0f), (const float*)&Colors::Red }, { XMFLOAT3(+1.0f, -1.0f, -1.0f), (const float*)&Colors::Green }, { XMFLOAT3(-1.0f, -1.0f, +1.0f), (const float*)&Colors::Blue }, { XMFLOAT3(-1.0f, +1.0f, +1.0f), (const float*)&Colors::Yellow }, { XMFLOAT3(+1.0f, +1.0f, +1.0f), (const float*)&Colors::Cyan }, { XMFLOAT3(+1.0f, -1.0f, +1.0f), (const float*)&Colors::Magenta }};D3D11_BUFFER_DESC vbd;vbd.Usage = D3D11_USAGE_IMMUTABLE;vbd.ByteWidth = sizeof(Vertex) * 8;vbd.BindFlags = D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER;vbd.CPUAccessFlags = 0;vbd.MiscFlags = 0;vbd.StructureByteStride = 0;D3D11_SUBRESOURCE_DATA vinitData;vinitData.pSysMem = vertices;ID3D11Buffer * mVB;HR(md3dDevice->CreateBuffer(&vbd, &vinitData, &mVB)); Vertex类型和颜色由以下结构定义：
struct Vertex{ XMFLOAT3 Pos; XMFLOAT4 Color;}; 3. 如何创建顶点缓存？
利用设备的CreateBuffer函数来创建顶点缓存。
第一个参数是设备描述对象，用于描述顶点缓存。 第二个参数是子资源数据，该结构的pSysMem成员是一个已经初始化内存的指针，在现在这种情况是我们发送给缓存填充的内存，也就是上面的顶点数组。 第三个参数保存创建的缓存对象指针。4. 如何绑定顶点缓存？
在创建顶点缓冲区后， 我们必须把它绑定到设备的输入槽上，只有这样才能将顶点送入管线。这一工作使用如下方法完成：
void ID3D11DeviceContext::IASetVertexBuffers( UINT StartSlot, UINT NumBuffers, ID3D10Buffer *const *ppVertexBuffers, const UINT *pStrides, const UINT *pOffsets);
1．StartSlot：顶点缓冲区所要绑定的起始输入槽。一共有16个输入槽，索引依次为0到15。
2．NumBuffers：顶点缓冲区所要绑定的输入槽的数量，如果起始输入槽为索引k，我们绑定了n个缓冲，那么缓冲将绑定在索引为Ik，Ik+1……Ik+n-1的输入槽上。
3．ppVertexBuffers：指向顶点缓冲区数组的第一个元素的指针。
4．pStrides：指向步长数组的第一个元素的指针（该数组的每个元素对应一个顶点缓冲区，也就是，第i个步长对应于第i个顶点缓冲区）。这个步长是指顶点缓冲区中的元素的字节长度。
5．pOffsets：指向偏移数组的第一个元素的指针（该数组的每个元素对应一个顶点缓冲区，也就是，第i个偏移量对应于第i个顶点缓冲区）。这个偏移量是指从顶点缓冲区的起始位置开始，到输入装配阶段将要开始读取数据的位置之间的字节长度。当希望跳过顶点缓冲区前面的一部分数据时，可以使用该参数。
因为IASetVertexBuffers方法支持将一个顶点缓冲数组设置到不同的输入槽中，因此这个方法看起来有点复杂。但是，大多数情况下我们只使用一个输入槽。本章最后的练习部分你会遇到使用两个输入插槽的情况。
顶点缓冲区会一直绑定在输入槽上时。如果不改变输入槽的绑定对象，那么当前的顶点缓冲区会一直驻留在那里。所以，当使用多个顶点缓冲区时，你可以按照下面的形式组织代码：
ID3D11Buffer* mVB1; // stores vertices of type Vertex1ID3D11Buffer* mVB2; // stores vertices of type Vertex2/*...Create the vertex buffers...*/UINT stride = sizeof(Vertex1);UINT offset = 0;md3dImmediateContext->IASetVertexBuffers(0, 1, &mVB1, &stride, &offset);/* ...draw objects using vertex buffer 1... */stride = sizeof(Vertex2);offset = 0;md3dImmediateContext->IASetVertexBuffers(0, 1, &mVB2, &stride, &offset);/* ...draw objects using vertex buffer 2... */
把顶点缓冲区指定给输入槽并不能实现顶点的绘制；它只是绘制前的准备工作（准备把顶点传送到管线）。顶点的实际绘制工作由ID3D11DeviceContext::Draw方法完成：
void ID3D11DeviceContext::Draw(UINT VertexCount, UINT StartVertexLocation);
这两个参数定义了在顶点缓冲区中所要绘制的顶点的范围，如图6.2所示。
（图6.2 StartVertexLocation 指定了在顶点缓冲区中所要绘制的第一个顶点的索引（从0开始）。VertexCount指定了所要绘制的顶点的数量。）