directx - 如何快速更新动态顶点缓冲区？

Question

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顶点(或顶点)以转换模型。

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);

Answer 1

正如前面的答案中提到的，您每次都在更新整个缓冲区，这取决于模型大小。

解决办法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，您想在不同位置一次性移动 N 个顶点，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对 GPU 可见。

接下来创建第二个具有单个顶点大小的动态缓冲区(在这种情况下您不需要任何绑定(bind)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，请确保在那里写入所有属性(不仅是位置)。

现在完成后，您可以使用 ID3D11DeviceContext::CopySubresourceRegion只在当前位置复制修改后的顶点:

我假设 vertexID 是修改后的顶点的索引:

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
);

现在如果你想更新一个顶点列表，事情会变得更加复杂，你有几个选择:

-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(bind)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;//这允许写与计算

您需要为此缓冲区创建一个 ID3D11UnorderedAccessView(以便着色器可以写入)

您需要以下杂项标志:D3D11_RESOURCE_MISC_BUFFER_ALLOW_RAW_VIEWS//这允许写入为 RWByteAddressBuffer

然后你创建两个动态结构化缓冲区(我更喜欢那些而不是字节地址，但顶点缓冲区和结构化在 dx11 中是不允许的，所以对于写一个你需要原始的)

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)，因此这将是您可以在一次通过中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 map 丢弃，如果您必须少复制它就可以了)

附加两个结构化缓冲区以供读取

附加 ID3D11UnorderedAccessView 用于写入

设置您的计算着色器

调用调度

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(为了简单起见，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));
}