DirectX12（D3D12）基础教程（二十二） ——HDR IBL 等距柱面环境光源加载和解算及 GS 一次性渲染到 CubeMap

**DirectX12（D3D12）基础教程（二十二）**

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### HDR IBL 等距柱面环境光源加载和解算及 GS 一次性渲染到 CubeMap---

在前面的教程中，我们已经学习了如何使用 DirectX12（D3D12）创建一个简单的3D 渲染管道。然而，为了使我们的场景更加真实，我们需要添加环境光源来模拟周围物体对光线的反射和散射。

在本教程中，我们将学习如何使用 HDR IBL（High Dynamic Range Image-Based Lighting）技术来创建一个等距柱面环境光源，并将其渲染到一个 CubeMap 中。我们还将使用 Geometry Shader（GS）一次性渲染多个物体到 CubeMap 中。

###1. 创建 HDR IBL 环境光源首先，我们需要创建一个 HDR IBL 环境光源。这个过程涉及以下步骤：

* **捕捉环境光**:使用摄像机捕捉场景中的环境光。
* **合并HDR图像**:将捕捉到的多个图像合并成一个 HDR 图像。
* **创建CubeMap**:将 HDR 图像渲染到一个 CubeMap 中。

我们可以使用 DirectX12 提供的 API 来实现这些步骤。具体来说，我们需要使用 `ID3D12Device` 接口来创建一个 HDR IBL 环境光源。

cpp// 创建HDR IBL环境光源void CreateHdriLbEnvironment(ID3D12Device* device, ID3D12Resource** hdriLbTexture)
{
 // 创建HDR图像 D3D12_RESOURCE_DESC desc = {};
 desc.Dimension = D3D12_RESOURCE_DIMENSION_TEXTURE2D;
 desc.Alignment =0;
 desc.Width =1024;
 desc.Height =1024;
 desc.DepthOrArraySize =1;
 desc.MipLevels =1;
 desc.Format = DXGI_FORMAT_R16G16B16A16_FLOAT;
 desc.SampleDesc.Count =1;
 desc.SampleDesc.Quality =0;
 desc.Usage = D3D12_USAGE_DEFAULT;
 desc.BindFlags = D3D12_BIND_FLAG_NONE;

 HRESULT hr = device->CreateCommittedResource(&desc, D3D12_HEAP_TYPE_DEFAULT, D3D12_RESOURCE_STATE_COMMON, nullptr, IID_PPV_ARGS(hdriLbTexture));
 if (FAILED(hr))
 {
 // 创建HDR图像失败 return;
 }

 // 合并HDR图像 // ...

 // 创建CubeMap // ...
}

###2. 使用 Geometry Shader（GS）一次性渲染多个物体到 CubeMap 中在本教程中，我们将使用 Geometry Shader（GS）一次性渲染多个物体到 CubeMap 中。具体来说，我们需要：

* **创建 GS**:使用 `ID3D12Device` 接口创建一个 Geometry Shader。
* **设置 GS 参数**:设置 GS 的参数，例如输入和输出顶点缓冲区的大小等。

cpp// 使用Geometry Shader一次性渲染多个物体到CubeMap中void UseGeometryShader(ID3D12Device* device, ID3D12GraphicsCommandList* commandList)
{
 // 创建GS D3D12_SHADER_DESC desc = {};
 device->GetDeviceRemovedStatus();
 HRESULT hr = device->CreateShader(&desc, IID_PPV_ARGS(commandList));
 if (FAILED(hr))
 {
 // 创建GS失败 return;
 }

 // 设置GS参数 commandList->SetGraphicsRootSignature(device->GetCommandSignature());
 commandList->IASetPrimitiveTopology(D3D12_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLELIST);
 commandList->VSSetShader(nullptr, nullptr,0);
 commandList->PSSetShader(nullptr, nullptr,0);

 // 渲染CubeMap // ...
}

### 总结在本教程中，我们学习了如何使用 HDR IBL 等距柱面环境光源加载和解算及 GS 一次性渲染到 CubeMap。我们创建了一个 HDR IBL 环境光源，并使用 Geometry Shader（GS）一次性渲染多个物体到 CubeMap 中。

通过阅读本教程，希望你能够更好地理解 DirectX12 的 API 和如何使用它们来实现复杂的3D 渲染管道。