**(****原****)****Unreal Shader****模块(一): 着色创建** 2018年10月6日 15:11 # 一、着色加载 这里说的Shader是编译后的文件或内存 ## 源码说明 **----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------** | D3D11Shaders.cpp | RHI层级 | 封装DX，调用相关指令创建相关着色器，并且绑定布局(顶点布局) | | ---------------- | ------- | ---------------------------------------------------------- | | | | | | | | | | | | | | | | | 下文均用DX说明 | 源码 | ：Engine\Source\Runtime\ShaderCore\ ：Engine\Source\Runtime\Windows\ ：Engine\Source\Runtime\Renderer\(只是上级) | | ---- | ------------------------------------------------------------ | | | | **调用堆栈** 这里比较重要的是： RenderModule,,, DeferredShadingSceneRender,,, ShaderRources,,, DrawingPolicy(此设计方法值得学习) **相关类图** **1****、基础** ![](./Shader_Create_01.assets/clip_image004.jpg) ![](./Shader_Create_01.assets/clip_image006.jpg) **2****、纹理** **。。。。（待）** **顶点着色器** ![](./Shader_Create_01.assets/clip_image008.jpg) **娓娓道来：** **大体上需要三个步骤** **1****、创建和初始化****Shader****Reader** **2****、创建个新的顶点着色，数据格式** **3****、shader数据选项赋予** ReadShaderOptionalData **----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------** **----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------** ## DXAPI 回顾 **----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------** **创建Shader** HRESULT ID3D11Device::CreateVertexShader ( | const void * | pShaderBytecode, | // [In]着色器字节码 | | --------------------- | ---------------- | ---------------------- | | SIZE_T | BytecodeLength, | // [In]字节码长度 | | ID3D11ClassLinkage * | pClassLinkage, | // [In_Opt]忽略 | | ID3D11VertexShader ** | ppVertexShader | // [Out]获取顶点着色器 | ); 类似的有 | **方法** | **着色器** | **类型描述** | | ---------------------------------- | -------------------- | ------------ | | ID3D11Device::CreateVertexShader | ID3D11VertexShader | 顶点着色器 | | ID3D11Device::CreateHullShader | ID3D11HullShader | 外壳着色器 | | ID3D11Device::CreateDomainShader | ID3D11DomainShader | 域着色器 | | ID3D11Device::CreateComputeShader | ID3D11ComputeShader | 计算着色器 | | ID3D11Device::CreateGeometryShader | ID3D11GeometryShader | 几何着色器 | | ID3D11Device::CreatePixelShader | ID3D11PixelShader | 像素着色器 | 顶点**输入布局**： HRESULT ID3D11Device::CreateInputLayout ( | const D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC * | pInputElementDescs | // [In]输入布局描述 | | ---------------------------------- | --------------------------------- | --------------------------- | | UINT | NumElements | // [In]上述数组元素个数 | | const void * | pShaderBytecodeWithInputSignature | // [In]顶点着色器字节码 | | SIZE_T | BytecodeLength | // [In]顶点着色器字节码长度 | | ID3D11InputLayout ** | ppInputLayout); | // [Out]获取的输入布局 | ); typedef struct D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC { | LPCSTR | SemanticName; | // 语义名 | | -------------------------- | --------------------- | ----------------------- | | UINT | SemanticIndex; | // 语义索引 | | DXGI_FORMAT | Format; | // 数据格式 | | UINT | InputSlot; | // 输入槽索引(0-15) | | UINT | AlignedByteOffset; | // 初始位置(字节偏移量) | | D3D11_INPUT_CLASSIFICATION | InputSlotClass; | // 输入类型 | | UINT | InstanceDataStepRate; | // 忽略 | } 说明： 1、语义名要与HLSL结构体中的语义名相同，若有多个相同的语义名，则语义索引就是另外一种区分 2、DXGI_FORMAT在这里通常描述数据的存储方式、大小 3、初始位置则指的是该成员的位置与起始成员所在的字节偏移量 4、输入类型有两种：D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA为按每个顶点数据输入，D3D11_INPUT_PER_INSTANCE_DATA则是按每个实例数据输入 HRESULT ID3D11Device::CreateInputLayout( | const D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC * | pInputElementDescs, | // [In]输入布局描述 | | ---------------------------------- | ---------------------------------- | --------------------------- | | UINT | NumElements, | // [In]上述数组元素个数 | | const void * | pShaderBytecodeWithInputSignature, | // [In]顶点着色器字节码 | | SIZE_T | BytecodeLength, | // [In]顶点着色器字节码长度 | | ID3D11InputLayout ** | ppInputLayout | // [Out]获取的输入布局例如 | ); 一个例子 HLSL： struct VertexIn { float3 pos : POSITION; float4 color : COLOR; }; C++结构： struct VertexPosColor { DirectX::XMFLOAT3 pos; DirectX::XMFLOAT4 color; static const D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC inputLayout[2]; // Static不占struct }; 布局： const D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC VertexPosColor::inputLayout[2] = { { "POSITION", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0, 0, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0 }, { "COLOR", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32A32_FLOAT, 0, 12, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0} }; \----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- **(****转****)****Unreal Shader****模块(四): 着色器编译** 2018年10月6日 15:16 本文为**(****转****)****：****Unreal** **调试着色器编译过程** ![Debugging Shaders](./Shader_Create_01.assets/clip_image010.jpg) **调试着色器编译过程** Rolando Caloca 在 April 19, 2016 | [学习](https://www.unrealengine.com/zh-CN/blog?category=%E5%AD%A6%E4%B9%A0)[编程 ](https://www.unrealengine.com/zh-CN/blog?category=%E7%BC%96%E7%A8%8B) · [Share on Facebook](http://www.facebook.com/sharer.php?u=) · [Share on Twitter](http://twitter.com/share) · [Share on Google+](https://plus.google.com/share?url=) · [Share on LinkedIn](http://www.linkedin.com/shareArticle?mini=true&url=) **启用 CVAR 以允许转储中间着色器** 在 ConsoleVariables.ini 文件（通常位于 Engine/Config/ConsoleVariables.ini）中，启用下列 Cvar： ![cVar](file:///C:/Users/WUMING~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.jpg) **在调试时构建 SHADERCOMPILEWORKER** 默认情况下，UnrealBuildTool (UBT) 将为工具生成项目，以便始终在开发时进行编译。要在调试时构建项目，请将 ShaderCompileWorker 的解决方案属性（Visual Studio：生成 -> 配置管理器）更改为 Debug_Program： ![](file:///C:/Users/WUMING~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg) **生成中间文件** 此刻，您想要生成可调试的文件；启用 Cvar 将允许后续编译转储所生成的文件；要强制重建所有着色器，请在Engine/Shaders/Common.usf 中添加一个空格或进行更改，然后重新运行编辑器。这将重新编译着色器并转储Project/Saved/ShaderDebugInfo 文件夹中的所有中间文件。 **转储的着色器的文件夹结构** 让我们分析转储的文件的完整路径： D:\UE4\Samples\Games\TappyChicken\Saved\ShaderDebugInfo\PCD3D_SM5\M_Egg\LocalVF\BPPSFNoLMPolicy\BasePassPixelShader.usf 项目的根路径： D:\UE4\Samples\Games\TappyChicken\Saved\ShaderDebugInfo\PCD3D_SM5\M_Egg\LocalVF\BPPSFNoLMPolicy\BasePassPixelShader.usf 转储着色器的根路径： D:\UE4\Samples\Games\TappyChicken\Saved\ShaderDebugInfo\PCD3D_SM5\M_Egg\LocalVF\BPPSFNoLMPolicy\BasePassPixelShader.usf 现在，对于每种着色器格式/平台，您可找到一个子文件夹，在本例中，这是 PC D3D Shader Model 5： D:\UE4\Samples\Games\TappyChicken\Saved\ShaderDebugInfo\PCD3D_SM5\M_Egg\LocalVF\BPPSFNoLMPolicy\BasePassPixelShader.usf 现在，对于每个材质名称都有一个对应的文件夹，并且有一个名为 Global 的特殊文件夹。在本例中，我们在 M_Egg 材质内： D:\UE4\Samples\Games\TappyChicken\Saved\ShaderDebugInfo\PCD3D_SM5\M_Egg\LocalVF\BPPSFNoLMPolicy\BasePassPixelShader.usf 着色器分组在贴图内并按顶点工厂排序，而这些顶点工厂通常最终对应于网格/元件类型；在本例中，有一个“本地顶点工厂”： D:\UE4\Samples\Games\TappyChicken\Saved\ShaderDebugInfo\PCD3D_SM5\M_Egg\LocalVF\BPPSFNoLMPolicy\BasePassPixelShader.usf 最后，下一路径是特性的排列；因为我们早先已启用 r.DumpShaderDebugShortNames=1，所以名称已压缩（以减小路径长度）。如果将其设置为 0，那么完整路径将是： D:\UE4\Samples\Games\TappyChicken\Saved\ShaderDebugInfo\PCD3D_SM5\M_Egg\FLocalVertexFactory\TBasePassPSFNoLightMapPolicy\BasePassPixelShader.usf 在该文件夹中，有一个批处理文件和一个 usf 文件。这个 usf 文件就是要提供给平台编译器的最终着色器代码。您可通过这个批处理文件来调用平台编译器，以查看中间代码。 **使用 SHADERCOMPILEWORKER 进行调试** 从 4.11 版开始，我们为 ShaderCompileWorker (SCW) 添加了一项功能，使其能够调试平台编译器调用；命令行如下所示： PathToGeneratedUsfFile -directcompile -format=ShaderFormat -ShaderType -entry=EntryPoint · PathToGeneratedUsfFile 是 ShaderDebugInfo 文件夹中的最终 usf 文件 · ShaderFormat 是您想要调试的着色器平台格式（在本例中，这是 PCD3D_SM5） · ShaderType 是 vs/ps/gs/hs/ds/cs 中的一项，分别对应于“顶点”、“像素”、“几何体”、“物体外壳”、“域”和“计算”着色器类型 · EntryPoint 是 usf 文件中此着色器的入口点的函数名称 例如，D:\UE4\Samples\Games\TappyChicken\Saved\ShaderDebugInfo\PCD3D_SM5\M_Egg\LocalVF\BPPSFNoLMPolicy\BasePassPixelShader.usf-format=PCD3D_SM5 -ps -entry=Main 现在，您可以对 D3D11ShaderCompiler.cpp 中的 CompileD3D11Shader() 函数设置断点，通过命令行运行 SCW，并且应该能够开始了解如何调用平台编译器。 有关此主题的更多信息，请参阅虚幻引擎文档的以下两个页面： · [着色器开发](https://docs.unrealengine.com/latest/INT/Programming/Rendering/ShaderDevelopment/index.html) · [HLSL 交叉编译器](https://docs.unrealengine.com/latest/INT/Programming/Rendering/ShaderDevelopment/HLSLCrossCompiler/index.html)