c# - HLSL 和 XNA : How do I get the position and color of surrounding pixels of the current pixel shader iteration?

Question

摘要和目标:

我正在尝试制作一个着色器来为游戏编辑器执行简单的窗口效果。该效果将绘制一个具有低值边框颜色和高值突出显示的框架。我尝试了很多方法，但总的来说，我只提出了一种可能的解决方案来使用 GPU 实现这一目标。

首先，我创建了一个自定义顶点类型，用于在屏幕空间中存储向量的 XY 坐标。

using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;

namespace WindowsGame1 {
    public struct Vertex2D : IVertexType {
        public Vector2 Position;
        public static readonly VertexDeclaration VertexDeclaration = new VertexDeclaration(new VertexElement(0, VertexElementFormat.Vector2, VertexElementUsage.Position, 0));

        public Vertex2D(float x, float y) {
            Position = new Vector2(x, y);
        }

        VertexDeclaration IVertexType.VertexDeclaration {
            get {
                return VertexDeclaration;
            }
        }
    }
}

接下来我创建一个自定义窗口类的实例。构造函数设置顶点缓冲区并设置效果中的 View 、投影和颜色参数。

这是效果文件。

float4x4 view;
float4x4 projection;
float4 color;
float shadowPercent = 0.36893203883495145631067961165049;
float highlightPercent = 1.262135922330097087378640776699;
Texture2D targetTexture;

struct FillVertexShaderInput {
    float4 position : POSITION0;
};

struct FillPixelShaderInput {
    float4 position : POSITION0;
};

struct BorderPixelShaderInput {
    float4 position : SV_Position;
};

// Transforms color component range from 0-255 to 0-1.
float4 ClampColor(float4 color) {
    return float4(color[0] / 255, color[1] / 255, color[2] / 255, color[3] / 255);
}

// Shifts the value of a color by a percent to get border color and highlight color from a fill color.
float4 ShiftValue(float4 color, float percent) {
    return float4(clamp(color[0] * percent, 0, 1), clamp(color[1] * percent, 0, 1), clamp(color[2] * percent, 0, 1), clamp(color[3] * percent, 0, 1));
}

FillPixelShaderInput FillVertexShader(FillVertexShaderInput input) {
    FillPixelShaderInput output;
    output.position = mul(mul(input.position, view), projection);
    return output;
}

float4 FillPixelShader(FillPixelShaderInput input) : COLOR0 {
    return color;
}

float4 BorderPixelShader(BorderPixelShaderInput input) : COLOR0 {
    // Get color of pixel above?
    // float4 tempColor = texture.Sample(sampler, (input.position[0], input.position[1] - width));
    return color;
}

technique Frame {
    // Store Texture2D, sampler2D, and others to be stored between passes?
    /*Texture2D texture;
    sampler2D sampler;
    float width;
    float height;
    texture.GetDimensions(width, height);
    color = ClampColor(color);
    float4 shadowColor = ShiftValue(color, shadowPercent);
    float4 highlightColor = ShiftValue(color, highlightPercent);*/

    pass Fill {
        VertexShader = compile vs_2_0 FillVertexShader();
        PixelShader = compile ps_2_0 FillPixelShader();
    }

    pass Border {
        PixelShader = compile ps_4_0 BorderPixelShader();
    }
}

我希望能够在传递之间存储数据，但我不知道这是否可行，所以我尝试在 XNA 中存储渲染目标并将其用作下一次传递的参数。

这里是Window的Draw代码。

public void Draw(Game1 game) {
    // rectangle is a simple window for this test.
    RenderTarget2D target = new RenderTarget2D(game.GraphicsDevice, rectangle.Width, rectangle.Height);
    game.GraphicsDevice.SetRenderTarget(target);
    game.GraphicsDevice.BlendState = BlendState.AlphaBlend;
    game.GraphicsDevice.Clear(Color.Transparent);
    game.GraphicsDevice.SetVertexBuffer(vertexbuffer);
    effect.Techniques["Frame"].Passes["Fill"].Apply();
    game.GraphicsDevice.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleStrip, 0, 2);
    game.GraphicsDevice.SetRenderTarget(null);
    effect.Parameters["targetTexture"].SetValue(target);
    effect.Techniques["Frame"].Passes["Border"].Apply();
}

如果我能在像素着色器中获取当前像素周围像素的位置和颜色，我就能确定在当前位置绘制什么颜色的像素。填充工作正常。我只是不知道绘制边框阴影和高光的最佳方法。我也遇到了 alpha 混合问题。除了窗口之外的所有内容都是默认的深紫色，即使我设置了 alpha 混合并将渲染目标缓冲区清除为透明。

如果您决定提供帮助，在此先感谢您。

Answer 1

我相信它是这样工作的:

PixelShaderOutput PixelShaderFunction(VertexShaderOutput input, float2 vPos : VPOS)
{
// shader code here
}

然后您可以只使用vPos.x 和vPos.y 来访问当前正在处理的像素的坐标。