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directx - 如何快速更新动态顶点缓冲区？

问题描述

我正在尝试制作一个简单的 3D 建模工具。

有一些工作可以移动一个顶点（或多个顶点）来转换模型。

我使用动态顶点缓冲区是因为认为它需要大量更新。

但是即使我只改变一个顶点，高多边形模型的性能也太低了。

还有其他方法吗？还是我做错了？

这是我的 D3D11_BUFFER_DESC

Usage = D3D11_USAGE_DYNAMIC;
CPUAccessFlags = D3D11_CPU_ACCESS_WRITE;
BindFlags = D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER;
ByteWidth = sizeof(ST_Vertex) * _nVertexCount
D3D11_SUBRESOURCE_DATA d3dBufferData;
d3dBufferData.pSysMem = pVerticesInfo;
hr = pd3dDevice->CreateBuffer(&descBuffer, &d3dBufferData, &_pVertexBuffer);

和我的更新功能

D3D11_MAPPED_SUBRESOURCE d3dMappedResource;
pImmediateContext->Map(_pVertexBuffer, 0, D3D11_MAP_WRITE_DISCARD, 0, &d3dMappedResource);

ST_Vertex* pBuffer = (ST_Vertex*)d3dMappedResource.pData;

for (int i = 0; i < vIndice.size(); ++i)
{
    pBuffer[vIndice[i]].xfPosition.x = pVerticesInfo[vIndice[i]].xfPosition.x;
    pBuffer[vIndice[i]].xfPosition.y = pVerticesInfo[vIndice[i]].xfPosition.y;
    pBuffer[vIndice[i]].xfPosition.z = pVerticesInfo[vIndice[i]].xfPosition.z;
}
pImmediateContext->Unmap(_pVertexBuffer, 0);

标签： directxtransformationdirectx-11vertex-buffer

解决方案

如上一个答案中所述，您每次都在更新整个缓冲区，这取决于模型大小，速度会很慢。

解决方案确实是实现部分更新，有两种可能，你想更新单个顶点，或者你想更新任意索引（例如，你想一次移动N个顶点，在不同的位置，比如例如顶点 1,20,23。

第一个解决方案相当简单，首先使用以下描述创建缓冲区：

Usage = D3D11_USAGE_DEFAULT;
CPUAccessFlags = 0;
BindFlags = D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER;
ByteWidth = sizeof(ST_Vertex) * _nVertexCount
D3D11_SUBRESOURCE_DATA d3dBufferData;
d3dBufferData.pSysMem = pVerticesInfo;
hr = pd3dDevice->CreateBuffer(&descBuffer, &d3dBufferData, &_pVertexBuffer);

这可确保您的顶点缓冲区仅 gpu 可见。

接下来创建一个具有单个顶点大小的第二个动态缓冲区（在这种情况下您不需要任何绑定标志，因为它将仅用于副本）

_pCopyVertexBuffer

Usage = D3D11_USAGE_DYNAMIC; //Staging works as well
CPUAccessFlags = D3D11_CPU_ACCESS_WRITE;
BindFlags = 0;
ByteWidth = sizeof(ST_Vertex);
D3D11_SUBRESOURCE_DATA d3dBufferData;
d3dBufferData.pSysMem = NULL;
hr = pd3dDevice->CreateBuffer(&descBuffer, &d3dBufferData, &_pCopyVertexBuffer);

when you move a vertex, copy the changed vertex in the copy buffer :

ST_Vertex changedVertex;

D3D11_MAPPED_SUBRESOURCE d3dMappedResource;
pImmediateContext->Map(_pVertexBuffer, 0, D3D11_MAP_WRITE_DISCARD, 0, &d3dMappedResource);

ST_Vertex* pBuffer = (ST_Vertex*)d3dMappedResource.pData;

pBuffer->xfPosition.x = changedVertex.xfPosition.x;
pBuffer->.xfPosition.y = changedVertex.xfPosition.y;
pBuffer->.xfPosition.z = changedVertex.xfPosition.z;

pImmediateContext->Unmap(_pVertexBuffer, 0);

由于您使用 D3D11_MAP_WRITE_DISCARD，请确保在此处写入所有属性（不仅是位置）。

现在完成后，您可以使用ID3D11DeviceContext::CopySubresourceRegion仅复制当前位置的修改顶点：

我假设 vertexID 是修改后的 vertex 的索引：

pd3DeviceContext->CopySubresourceRegion(_pVertexBuffer, 
0, //must be 0
vertexID * sizeof(ST_Vertex), //location of the vertex in you gpu vertex buffer
0, //must be 0
0, //must be 0
_pCopyVertexBuffer, 
0, //must be 0
NULL //in this case we copy the full content of _pCopyVertexBuffer, so we can set to null
);

现在，如果您想更新顶点列表，事情会变得更加复杂，您有几个选择：

-首先你在一个循环中应用这个单顶点技术，如果你的变更集很小，这将工作得很好。

- 如果您的变更集非常大（接近几乎完整的顶点大小，您可能可以改写整个缓冲区）。

- 一种中间技术是使用计算着色器来执行更新（这是我通常使用的最灵活的版本）。发布所有 c++ 绑定代码会太长，但这里是概念：

  • 你的顶点缓冲区必须有 BindFlags = D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER | D3D11_BIND_UNORDERED_ACCESS；//这允许写wioth计算
  • 您需要为此缓冲区创建一个 ID3D11UnorderedAccessView （以便着色器可以写入它）
  • 您需要以下其他标志： D3D11_RESOURCE_MISC_BUFFER_ALLOW_RAW_VIEWS //这允许写入为 RWByteAddressBuffer
  • 然后，您创建两个动态结构化缓冲区（我更喜欢那些超过 byteaddress 的缓冲区，但 dx11 中不允许顶点缓冲区和结构化缓冲区，因此对于写入，您需要 raw 代替）
  • 第一个结构化缓冲区的步幅为 ST_Vertex（这是您的变更集）
  • 第二个结构化缓冲区的步幅为 4（uint，这些是索引）
  • 两个结构化缓冲区都获得任意元素计数（通常我使用 1024 或 2048），因此这将是您一次可以更新的最大顶点数量。
  • 两个结构化缓冲区都需要一个 ID3D11ShaderResourceView（着色器可见，只读）

然后更新过程如下：

  • 在结构化缓冲区中写入修改后的顶点和位置（使用地图丢弃，如果你必须复制更少的话）
  • 附加两个结构化缓冲区以供读取
  • 附加 ID3D11UnorderedAccessView 进行写入
  • 设置您的计算机着色器
  • 呼叫调度
  • 分离 ID3D11UnorderedAccessView 以进行写入（这非常重要）

这是一个示例计算着色器代码（为简单起见，我假设您的顶点只是位置）

cbuffer cbUpdateCount : register(b0)
{
    uint updateCount;
};

RWByteAddressBuffer RWVertexPositionBuffer : register(u0);

StructuredBuffer<float3> ModifiedVertexBuffer : register(t0);
StructuredBuffer<uint> ModifiedVertexIndicesBuffer : register(t0);

//this is the stride of your vertex buffer, since here we use float3 it is 12 bytes
#define WRITE_STRIDE 12 

[numthreads(64, 1, 1)]
void CS( uint3 tid : SV_DispatchThreadID )
{
    //make sure you do not go part element count, as here we runs 64 threads at a time 
    if (tid.x >= updateCount) { return; }

    uint readIndex = tid.x;
    uint writeIndex = ModifiedVertexIndicesBuffer[readIndex];

    float3 vertex = ModifiedVertexBuffer[readIndex];
    //byte address buffers do not understand float, asuint is a binary cast.
    RWVertexPositionBuffer.Store3(writeIndex * WRITE_STRIDE, asuint(vertex));
}

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