如何编写“材料模块”用于 3D 渲染？

Question

在某些时候，我想为我的 3D 渲染引擎编写某种类型的动态材质处理模块。它应该是可移植的（GL、D3D 等）。当我说“动态”时，我指的是能够加载材质定义和数据运行时的模块（通过我的资源管理模块）。

材质模块应该处理基本的图元：纹理、法线贴图、片段着色器等等。

我该如何开始？反复试验肯定会产生两三个完全毫无价值的原型，我宁愿跳过。您能给我指出一些好的、甚至很棒的设计/实现/教程/文章，它们可能对我的探索有帮助吗？

Answer 1

我首先查看免费提供的 Blender 代码。

另外，看看这本书：3d 计算机图形

我发现它非常有帮助在解释基本原理时

Answer 2

这是一个非常大的话题；构建一个高效的材料系统一开始很难，但加上你希望它是可移植的和动态的，而且它实际上并没有比这更复杂的了。

值得一看的地方（Google 会找到所有这些）：

• 游戏编程宝石书籍
• 图形编程宝石书籍
• ShaderX 书籍
• GameDev-Algorithms 邮件列表是一个极好的资源，SWEng-GameDev 列表也是如此
• 。例如 Ogre3D 或 Unity。

建议：

• 看看 D3D10 将状态处理为不可变状态块的方式；这很好，因为它适合 3D 硬件
• 将材质状态和材质数据视为独立的事物；状态是诸如 alpha 混合类型之类的东西，而数据是诸如漫反射颜色或纹理之类的东西。状态是不可变的，是对渲染通道进行排序的基础，而数据是动态的并且可以根据渲染对象设置/更改
• 我找不到任何好的着色器解决方案。 GLSL 非常有用，除非您想在 Windows 上支持 Intel 硬件，而 Windows 上没有任何 GL 驱动程序。 HLSL 仅适用于 DirectX。 Cg 对我来说还不够多线程运行。如果您的情况相同，唯一的选择是提供特定的着色器配置文件（例如“HLSL Vertex Shader 3.0”）并让开发人员处理差异，或者以某种方式将其全部抽象出来，这会增加工作量并且可能不太灵活
• 使其动态化只是正确跟踪引用等问题。困难的部分是不太明显的情况，例如如果您更改渲染网格的材质，则可能需要不同的顶点格式，因此您将拥有更新网格的顶点缓冲区