图形API学习工程（24）：D3D11读取非DDS格式的CubeMap

本文主要是介绍图形API学习工程（24）：D3D11读取非DDS格式的CubeMap，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

工程GIT地址：https://gitee.com/yaksue/yaksue-graphics

目标

在《图形API学习工程（21）：使用CubeMap纹理》中，由于DirectX读取CubeMap的教程范例都是DDS格式的纹理，因此我也首先实现了DDS的版本，期望之后做处理。

上一篇使D3D12可以用非DDS格式的CubeMap了，本篇目标将是D3D11。

分析当前的流程

当前使用DDS格式纹理创建CubeMap的代码如下，其中核心是CreateDDSTextureFromFile函数。

这个函数：

• 输入是：ID3D11Device、ID3D11DeviceContext、DDS文件的名字
• 输出是：ID3D11Resource以及ID3D11ShaderResourceView

这个函数内部主要分为两个部分：

其中：

• LoadTextureDataFromFile负责读取DDS文件中的内容，得到了：
  • 文件头信息
  • 纹理数据
  • 纹理数据的大小
• CreateTextureFromDDS则根据上面得到的信息创建出ID3D11Resource以及ID3D11ShaderResourceView。

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关于LoadTextureDataFromFile，在《尝试解析DDS格式纹理文件的基本信息（不包括图像数据）》中有较详尽的讨论。

其中bitData是纯粹的纹理数据，例如：

当前的纹理数据尺寸为12582912。对应于宽高是512，每个像素用double来存储的CubeMap，其纹理尺寸为：
$$\begin{array}{rl}纹理尺寸& =长\times 宽\times 像素大小\times 面数\\ & =长\times 宽\times double类型的大小\times CubeMap有几个面\\ & =512\times 512\times 64位\times 6\\ & =100663296位\\ & =12582912\times 8位\\ & =12582912(uint8)\end{array}$$

接下来，重点是对CreateTextureFromDDS的分析

分析当前 CreateTextureFromDDS 的流程

如何进行分析其实有“自上而下”与“自下而上”两种顺序：

• “自上而下”即以一个正常的顺序去看代码。优点是思路自然。但是缺点是：可能会被迫看一些其实不需要了解的内容，当程序分支很多时会又进一步加大学习的成本。
• “自下而上”刚好相反，先从最终目标入手，逐步往上查看为了得到此目标都需要些什么。缺点是，在不知道自己最终目标是什么时无法进行；此外，当最终目标有很多时也会加大学习的成本。

在当前的情境下，我的最终目标很明确：创建出 纹理(ID3D11Resource)以及 纹理视图(ID3D11ShaderResourceView)。
因此我觉得更适合以一个“自下而上”的思路去学习。

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最终目标，其实就是此函数中texture参数和textureView参数将如何赋值。

我使用搜索字符串的方式来观察texture与textureView相关的代码，观察它在何处被直接赋值或者作为参数传入其他函数。

经过断点的验证，最终可以观察到操作的主要流程是：

1. 调用CreateD3DResources，创建出tex对象(ID3D11Resource*)和textureView。
   （CreateD3DResources是 DDSTextureLoader11.cpp 中的函数。）
2. 调用UpdateSubresource，将数据填到纹理中。
   （UpdateSubresource是D3D11自己的接口）
3. 调用GenerateMips，生成MipMap。
   （GenerateMips是D3D11自己的接口）
4. texture被赋值为tex。

而调用这些函数所用的参数，也可以简单地向上追查到来源。

代码实现

最终——

//从DDS创建纹理资源
DirectX::CreateDDSTextureFromFile(Device,                             //_In_ ID3D11Device* d3dDevice,ImmediateContext,                   //_In_opt_ ID3D11DeviceContext* d3dContext,string2wstring(DDSFile).c_str(),    //_In_z_ const wchar_t* szFileName,&texRes,                            //_Outptr_opt_ ID3D11Resource** texture,&result->TextureRV                  //_Outptr_opt_ ID3D11ShaderResourceView** textureView,
);

被替换为了——

//创建纹理资源
{//读取图片int texWidth, texHeight, texChannels;std::vector<stbi_uc*> pixels;for (unsigned int i = 0; i < FaceImageFiles.size(); i++)pixels.push_back(stbi_load(FaceImageFiles[i].c_str(), &texWidth, &texHeight, &texChannels, STBI_rgb_alpha));//硬编码格式const DXGI_FORMAT format = DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM;//每个像素有多少Byte，由于是R8G8B8A8，因此是4const UINT BytePerPixel = 4;//硬编码mipCount（实际MipMap会自动生成）const int mipCount = 0;    //纹理资源指针ID3D11Texture2D* texRes = nullptr;//创建纹理资源和纹理视图资源，内容应类似 DDSTextureLoader11.cpp 中的 CreateD3DResources{//描述资源D3D11_TEXTURE2D_DESC desc;{desc.Width = static_cast<UINT>(texWidth);desc.Height = static_cast<UINT>(texHeight);desc.MipLevels = static_cast<UINT>(mipCount);desc.ArraySize = static_cast<UINT>(6);desc.Format = format;desc.SampleDesc.Count = 1;desc.SampleDesc.Quality = 0;desc.Usage = D3D11_USAGE_DEFAULT;desc.BindFlags = D3D11_BIND_SHADER_RESOURCE | D3D11_BIND_RENDER_TARGET;desc.CPUAccessFlags = 0;desc.MiscFlags = D3D11_RESOURCE_MISC_GENERATE_MIPS | D3D11_RESOURCE_MISC_TEXTURECUBE;}    //创建资源ThrowIfFailed(Device->CreateTexture2D(&desc,nullptr,&texRes));//描述视图D3D11_SHADER_RESOURCE_VIEW_DESC SRVDesc = {};{SRVDesc.Format = format;SRVDesc.ViewDimension = D3D11_SRV_DIMENSION_TEXTURECUBE;SRVDesc.TextureCube.MipLevels = (!mipCount) ? UINT(-1) : desc.MipLevels;}//创建视图                             ThrowIfFailed(Device->CreateShaderResourceView(texRes,&SRVDesc,&result->TextureRV));}//获得实际的MipLevelsUINT mipLevels = 1;{D3D11_SHADER_RESOURCE_VIEW_DESC desc;result->TextureRV->GetDesc(&desc);mipLevels = desc.TextureCube.MipLevels;}//遍历6个面设定资源for (UINT face = 0; face < 6; ++face){UINT res = D3D11CalcSubresource(0, face, mipLevels);ImmediateContext->UpdateSubresource(texRes, //目标资源res, //DstSubresourcenullptr, //pDstBoxpixels[face], //数据static_cast<UINT>(texWidth * BytePerPixel),                 //每行的数据的Byte数static_cast<UINT>(texWidth * texHeight * BytePerPixel));    //这一面总共的Byte数}//生成MipMapImmediateContext->GenerateMips(result->TextureRV);
}

效果

至此，经过了这些操作之后：

• 《图形API学习工程（21）：使用CubeMap纹理》（OpenGL和Vulkan）
• 《图形API学习工程（23）：D3D12读取非DDS格式的CubeMap》（D3D12）
• 本篇（D3D11）

现在工程里四种图形API对于创建CubeMap的接口都是统一的——使用stb库来读取六张单独的图片，然后将其作为CubeMap的六个面的数据创建出纹理资源。

Trouble Shooting

在一开始，CubeMap似乎未能正确采样，模型表面是黑色的：

此时经RenderDoc分析后发现，CubeMap资源是创建出来了，只是MipMap上除了第0级，其他的级别都没有数据：

因此这才意识到了没有生成MipMap，最终加了以下代码后显示正常：

//生成MipMap
ImmediateContext->GenerateMips(result->TextureRV);

这篇关于图形API学习工程（24）：D3D11读取非DDS格式的CubeMap的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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