笔记17 曲面细分与几何着色器

曲面细分：Tessellation； 几何：Geometry

曲面细分着色器的应用

• 海浪、雪地脚印等
• 与置换贴图的结合
  曲面细分着色器可以根据距离或者其他规则，动态调整模型的复杂度，带来更好的性能。

几何着色器的应用

• 几何动画
• 草地等（与曲面细分着色器结合）

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着色器执行顺序：读书笔记01《Unity Shader入门精要》 中的 GPU流水线

TESS 曲面细分

组成

曲面细分着色器由 Hull Shader（细分控制着色器），Tessellation Primitive Generator 和 Domain Shader（细分计算着色器）组成。

• Hull Shader 用来定义一些细分的参数，比如在每一条边上如何细分，然后内部三角形如何细分。
• Tessellation Primitive Generator 不可编程不可控制。
• Domain Shader 把中心空间转换到我们要用的空间

输入与输出

• 输入: Patch,可以看成是多个顶点的集合，包含每个顶点的属性，可以指定一个Patch包含的顶点数以及自己的属性
• 功能: 将图元细分(可以是三角形，矩形等)
• 输出: 细分后的顶点

流程

• HULL Shader
  1.决定细分的数量 (设定Tessellation factor以及lnside Tessellation factor)
  2.对输入的 Patch 参数进行改变 (如果需要)
• Tessellation Primitive Generation
  进行细分操作
• Domain Shader
  对细分后的点进行处理，从重心空间 (Barycentric coordinate system) 转换到屏幕空间

HULL Shader 各参数解析

• Tessellation Factor 决定将一条边分成几部分。有 equal_spacing, fractional_even_spacing, fractional_odd_spacing
• Inner Tessellation Factor 分出内部的三角形/矩形

Demo 演示

（视频 08:00 开始，简单讲解了代码，略）

GS 几何着色器

输入与输出

• 输入为图元(三角形，矩形，线等）根据图元的不同，shader中会出现对应不同数量的顶点
• 输出同样为图元，一个或多个，需要自己从顶点构建，顺序很重要同时需要定义最大输出的顶点数

Demo 演示

基于三角形构建草地（视频 18:23 开始，略）

Oops!

看到评论区有人说视频讲得太表面了，建议看看 https://roystan.net/articles/grass-shader/ 。

-作业-

根据今天课程内容，使用曲面细分和几何着色器做一些有意思的demo

想做麦田，先贴张游戏截图在这