DirectX 11 Pixel Shader什么是SV_POSITION？

Question

我正在学习DirectX 11的HLSL，我想知道SV_POSITION是什么，它是Vertex Shader的输出，还是Pixel Shader的输入。

1：是屏幕上每个像素或对象的x，y，z？

2：为什么有4个32位浮点数？

3：顶点输出需要这个系统变量吗？

谢谢！

Answer 1

顶点着色器阶段只有一个必需的输出：顶点的位置。然后，固定功能栅格化器使用此值来计算要绘制的像素，并为每个像素调用像素着色器。这就是系统值语义SV_Position在顶点着色器的输出上指示的内容。像素着色器实际上不需要将像素位置作为输入，但是如果有用的话就可以。输入布局还必须为顶点着色器指定一个使用SV_Position语义的位置。

典型的设置是：

• Tnput布局描述了顶点在世界空间中的位置，表示为SV_Position。输入布局描述了数据的格式。

例如：

D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC layout[] =
{
    { "SV_Position", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0, 0, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0 },
};

• 顶点着色器输入从输入汇编器接收该信息，该信息由输入布局从顶点缓冲区解码，并且还可以选择使用索引缓冲区。无论位置采用哪种格式，通常都将其转换为float供着色器使用。

• 顶点着色器必须产生输出顶点位置，再次由表示SV_Position。这是(x, y)在范围归一化坐标的像素的位置(-1, -1)来(1, 1)。的z是在归一化范围内的深度位置（用于深度缓冲器）0来1。

例如：

float4 VS( float4 Pos : SV_Position ) : SV_Position
{
    return Pos;
}

• 像素着色器可以选择采用该位置，但不是必须的。的(x,y)像素坐标。通过使用中提供的视口状态，将顶点输出（“剪辑空间”）转换为像素D3D11_VIEWPORT。

• 像素着色器必须产生float4标记为的结果SV_Target。

例如：

// We can omit the position
float4 PS() : SV_Target
{
    return float4( 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f );
}

// Or you can take it as input if that's helpful
float4 PS( float4 Pos : SV_Position ) : SV_Target
{
    return float4( 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f );
}

从技术上讲，顶点着色器不必将位置作为输入。使用Shader Model 4.0或更高版本的硬件，您可以使用SV_VertexId来自动生成顶点着色器中四边形的角，如下所示的代码根本不使用任何输入布局，顶点缓冲区或索引缓冲区。当然，它仍然必须为像素着色器生成输出位置。

VSInputTx VSQuad(uint vI : SV_VertexId)
{
    VSInputTx vout;

    float2 texcoord = float2(vI & 1, vI >> 1);
    vout.TexCoord = texcoord;

    vout.Position = float4((texcoord.x - 0.5f) * 2, -(texcoord.y - 0.5f) * 2, 0, 1);
    return vout;
}

请注意，您几乎可以POSITION在任何可以使用新SV_Position（或SV_POSITION）语义的地方使用较旧的Direct3D 9 语义。唯一的要求是输入布局和顶点着色器输入之间必须保持一致。否则它将无法绑定。

当您不熟悉DirectX时，建议您看一下DirectX Tool Kit，尤其是内置的着色器源。