七、D3D12学习笔记——根签名动态顶点缓冲区

首先声明，本人是自学DX12，有很多的理解也许不到位，不过都是自己的理解。在很长一段时间里边，我从迷茫到有一天开始能看懂，现在是第三次开始刷DX12了，于是在此表明写作的初衷：

1.有一些DX12的学习心得，希望发出来，有大佬如果愿意指教，万分感谢；

2.如果对于才入门的人来说，这可能是我的白话教程，也许会对你有所帮助，但不可尽信，因为我也不确定我对不对；

3.DX12的概念很多，也是想把这作为自己的学习笔记来做，希望对自己也有帮助，如果有一天我发现哪里错了会及时回来更正。

那么话不多说，现在开始！！！

看过我前边6篇的同志们应该对D3D12的大概流程设置有了一定的了解，能够看懂D3D12的源码了，如果暂时还不是很熟练也没有大问题，毕竟程序员的工作大多数时候还是一些CCVV的工作嘛。开玩笑的啦，能看懂，会粘贴基本来说解决了入门的大问题了。由于本人也是处于一个入门的阶段吧，很多东西都是自己的理解，还要不断的探索，因此之后的文章可能不会再细节到深刻分析整个流程（因为基本的流程就是前边6篇的那点东西），之后更多的是专项的剖析，比如今天，我们好好来谈一下根签名&动态顶点缓冲区。

一、根签名

前边在常量缓冲区构建的时候我们提到过根签名，讲述了它的作用：将常量资源映射到GPU寄存器的特定槽当中，以供着色器取用。之前我们主要是以根描述符表的形式，实际还有根常量，根描述符两种，并且介绍根描述符表也只是只有一个表，今天我们就来详细看看各自的一些特性。

注意区别：

根描述符表逻辑：数据放入上传堆，将上传堆地址作为CBV结构体属性创建一个CBV；建立根签名，将根参数索引与CBV地址建立映射；

根描述符&根常量：不再需要CBV，直接建立根参数索引与上传堆的联系。

空间占用：根描述符表和跟常量都占用1DWORD，可以理解为就是一个地址的占用；根描述符占用2DWORD。但是他们能传递的信息量是不同的，根描述符&根描述符表都可以传递数组类（矩阵等），跟常量只传递一个数据，一般根签名以64DWORD为限。

具体使用：

1.根描述符表：

后边就是从根参数到根签名部分的序列化，创建等代码，与之前常量缓冲相同，不做赘述。

上图展示了定义多个CBV/SRV/UAV时的使用方法，主要通过Init的最后一个参数来进行偏移设置，最后将根参数InitAsDescriptorTable(根参数size，根参数数组，shader中可见性)。之后的工作就是将对应根参数索引与XXV的地址建立映射：

cmdList->SetGraphicsRootDescriptorTable(paramIndex, cbvHandle);

这里有一个技巧可以考虑，Init的最够一个参数是相对起始地址的偏移，一种办法是如上计算偏移，另一种办法是设置为D3D12_DESCRIPTOR_RANGE_OFFSET_APPEND，将根据根描述符表中前一个描述符数量来自动计算。

2.根描述符

CD3DX12_ROOT_PARAMETER slotRootParameter[2];

//使用根描述符，直接InitAsConstantBufferView，就没有创建CBV来关联上传堆的部分
slotRootParameter[0].InitAsConstantBufferView(0);//槽号
slotRootParameter[1].InitAsConstantBufferView(1);

后边就是从根参数到根签名部分的序列化，创建等代码，与之前常量缓冲相同，不做赘述。

之后使用：

mCommandList->SetGraphicsRootConstantBufferView(0/*ParamIndex*/, objCBAddress/*上传堆地址*/);

mCommandList->SetGraphicsRootConstantBufferView(1, passCB->GetGPUVirtualAddress());

这里直接是与上传堆地址建立映射，不同于根描述符表是与CBV建立映射。

但是要注意这里的根参数一个索引里边只能传单个数据，虽然数据类型没有限制，但是不能像上边一样设置描述符表包含的CBV数目这类。

3.跟常量

CD3DX12_ROOT_PARAMETER slotRootParameter[1];
//12个数据放在0#槽
slotRootParameter[0].InitAsConstants(12, 0);

后边就是从根参数到根签名部分的序列化，创建等代码，与之前常量缓冲相同，不做赘述。

std::vector<float> arr(11);
   int num = arr.size()/2;
   //paramIndex，数据数目，数据，偏移
   mCommandList->SetGraphicsRoot32BitConstants(0, 1, &num, 0);
   mCommandList->SetGraphicsRoot32BitConstants(0, arr.size(), arr.data(), 1);

可见三种方法都可以利用特定的槽向shader中映射数据，不同之处在于使用的便捷性（是否依赖创建CBV堆和上传堆），数据量大小。

二、动态顶点缓冲区

这个其实没什么好说的，因为根据目前我们所学习的东西，按道理我们是可以自己实现这个部分了，这里还是叙述一下。

为什么要用动态顶点缓冲：实际上我们用顶点来描述几何体的形态，如果像我们之前那样创建static的物体，那么顶点都是通过上传堆存到默认堆，并不要每帧都更新顶点数据，但是当顶点如果每帧都在修改，比如我们模拟一个起伏的水面，或者受到力作用变形的面，要让顶点数据的改变反映到shader阶段的顶点中来绘制图形，就需要每帧都更新。要实现每帧更新，那就使用上传堆而不是默认堆。为了更好的说明怎么操作，我给出两端代码，来看看具体差异：

绘制static物体的顶点数据传输：一次性将顶点与索引都存储到默认堆。

ThrowIfFailed(D3DCreateBlob(vbByteSize, &geo->VertexBufferCPU));
CopyMemory(geo->VertexBufferCPU->GetBufferPointer(), vertices.data(), vbByteSize);

ThrowIfFailed(D3DCreateBlob(ibByteSize, &geo->IndexBufferCPU));
CopyMemory(geo->IndexBufferCPU->GetBufferPointer(), indices.data(), ibByteSize);

geo->VertexBufferGPU = d3dUtil::CreateDefaultBuffer(md3dDevice.Get(),
mCommandList.Get(), vertices.data(), vbByteSize, geo->VertexBufferUploader);

geo->IndexBufferGPU = d3dUtil::CreateDefaultBuffer(md3dDevice.Get(),
mCommandList.Get(), indices.data(), ibByteSize, geo->IndexBufferUploader);

geo->VertexByteStride = sizeof(Vertex);
   geo->VertexBufferByteSize = vbByteSize;
   geo->IndexFormat = DXGI_FORMAT_R16_UINT;
   geo->IndexBufferByteSize = ibByteSize;

使用动态顶点缓冲：

ThrowIfFailed(D3DCreateBlob(ibByteSize, &geo->IndexBufferCPU));
CopyMemory(geo->IndexBufferCPU->GetBufferPointer(), indices.data(), ibByteSize);

geo->IndexBufferGPU = d3dUtil::CreateDefaultBuffer(md3dDevice.Get(),
mCommandList.Get(), indices.data(), ibByteSize, geo->IndexBufferUploader);

geo->VertexByteStride = sizeof(Vertex);
   geo->VertexBufferByteSize = vbByteSize;
   geo->IndexFormat = DXGI_FORMAT_R16_UINT;
   geo->IndexBufferByteSize = ibByteSize;

这里只有索引，放到了默认堆，因为数据的拓扑关系不变，如果拓扑关系要改变，那么也要使用上传堆。既然这里没有顶点数据，那顶点数据在哪里设置呢？

currWavesVB->CopyData(i, v);//上传堆通过Map和memcpy得到的数据

geo->VertexBufferGPU = currWavesVB->Resource();

可以看到我们并没有创建顶点数据的默认堆，而是把顶点数据的上传堆地址直接给到默认堆，相当于我们可以理解，输入装配阶段总是从默认堆去拿数据，画static图形的时候直接就拿到数据了，但是动态顶点会通知他到上传堆去拿数据。我们将这个CopyData及地址设置部分放到每帧的循环里，后边DrawCall则都是一样的，因为数据能拿到走流水线都是一个逻辑。

OK了，今天就到这里，加油。

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