c++ - HLSL:包装错误？

Question

我正在传递具有以下布局的常量缓冲区:

struct 
{
    float spread;
    D2D1_POINT_2F dimension;
    D2D1_POINT_2F dimension2;
} m_constants;

为了调试，dimension 和 dimension2 具有相同的值。

在着色器中我有:

cbuffer constants
{
    float spread;
    float2 dimension;
    float2 dimension2;
};

float4 main(
    float4 pos      : SV_POSITION,
    float4 posScene : SCENE_POSITION,
    float4 uv0      : TEXCOORD0
    ) : SV_Target
{
    float width = dimension.x;
    float height = dimension.y;
    float2 uv2 = float2(posScene.x / width, posScene.y / height);
    color.rgb = float3(uv2.xy,  0);
    return color;
}

从理论上讲，这应该输出左下角为绿色、右上角为红色的渐变。确实如此。但是，如果在着色器中我有宽度和高度来代替使用 dimension2。我得到一个水平渐变，从左边的绿色到右边的黄色。

这是为什么呢？当我将 m_constants 传递给着色器时，两个维度具有相同的值

Answer 1

常量缓冲区数据默认按 16 字节对齐，因此这意味着:

cbuffer constants
{
    float spread;
    float2 dimension;
    float2 dimension2;
};

会是

cbuffer constants
{
    float spread; // 4 bytes
    float2 dimension; // 4 + 8 = 12 bytes
    float dummy; //12+8 = 20, which means we cross 16 for dimension 2, hence a dummy 4 bytes element is added
    float2 dimension2;
};

这是一个link描述了这一点。

因此，安排结构的更好方法是:

struct 
{
    D2D1_POINT_2F dimension;
    D2D1_POINT_2F dimension2;
    float spread;
} m_constants;

并相应地修改 hlsl 拷贝:

cbuffer constants
{
    float2 dimension;
    float2 dimension2;
    float spread; // No more 16 bytes crossing problem
};

另一种方式，在不修改初始布局的情况下，在 C++ 端，要么像这样声明您的结构:

#pragma pack(push)
#pragma pack(16) 
struct 
{
    float spread;
    D2D1_POINT_2F dimension;
    D2D1_POINT_2F dimension2;     
} m_constants;
#pragma pack(pop)

这将强制结构为 16 字节对齐。

你也可以使用/Zp16 compiler flag ，但这将适用于你程序中的每个结构(这并不总是可取的)。在 visual studio 中，转到项目属性 -> c/c++ -> 代码生成，然后你可以选择“结构成员对齐”，你可以从中进行设置。

你也可以在 hlsl 端使用 packoffset，但这意味着 c++ 布局需要匹配打包的 hlsl 布局(这意味着你在 hlsl 常量缓冲区中保持相同的顺序，但仍然必须修改 c++ 版本)。