在DirectX 12中使用normal map
normal map本身就是一张texture，故而加载normal map的逻辑并不需要进行特殊处理。加入normal map之后，shader层面需要顶点的tangent信息，因此需要在CPU层将tangent信息传递进去。首先需要修改的是顶点的声明：
struct Vertex
{
XMFLOAT3 normal;
XMFLOAT4 color;
XMFLOAT2 uv;
XMFLOAT3 tangent;
};
相应地，input layout也要进行修改：
mInputLayout =
{
{"POSITION", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0, D3D12_APPEND_ALIGNED_ELEMENT, D3D12_INPUT_CLASSIFICATION_PER_VERTEX_DATA, 0},
{"NORMAL", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 1, D3D12_APPEND_ALIGNED_ELEMENT, D3D12_INPUT_CLASSIFICATION_PER_VERTEX_DATA, 0},
{"COLOR", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32A32_FLOAT, 1, D3D12_APPEND_ALIGNED_ELEMENT, D3D12_INPUT_CLASSIFICATION_PER_VERTEX_DATA, 0},
{"TEXCOORD", 0, DXGI_FORMAT_R32G32_FLOAT, 1, D3D12_APPEND_ALIGNED_ELEMENT, D3D12_INPUT_CLASSIFICATION_PER_VERTEX_DATA, 0},
{"TANGENT", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 1, D3D12_APPEND_ALIGNED_ELEMENT, D3D12_INPUT_CLASSIFICATION_PER_VERTEX_DATA, 0}
};
为了方便将normal map的shader resource view传递到GPU，我们可以在const buffer中记录下normal map在descriptor heap中的index：
matConstants.normalMapIndex = object->mNormalTexture->mID;
接下来就是GPU层面的改动了，原先的shader代码需要进行修改，首先是const buffer需要新增一个normalIndex：
struct MaterialData
{
float4 diffuseAlbedo;
float3 fresnelR0;
float shininess;
uint diffuseMapIndex;
uint normalIndex;
uint matPad0;
uint matPad1;
};
其次，传递给vertex shader的顶点信息需要加上tangent：
struct VertexIn
{
float3 PosL : POSITION;
float3 NormalL : NORMAL;
float4 Color : COLOR;
float2 UV : TEXCOORD0;
float3 Tangent : TANGENT;
};
最后，我们将原先直接使用normal的地方进行替换，替换为从normal map中采样得到的信息，注意到normal map保存的normal是TBN空间的，需要转换到world空间中：
float3 NormalSampleToWorldSpace(float3 normalMapSample, float3 unitNormalW, float3 tangentW)
{
// Uncompress each component from [0,1] to [-1,1].
float3 normalT = 2.0f*normalMapSample - 1.0f;
// Build orthonormal basis.
float3 N = unitNormalW;
float3 T = normalize(tangentW - dot(tangentW, N)*N);
float3 B = cross(N, T);
float3x3 TBN = float3x3(T, B, N);
// Transform from tangent space to world space.
float3 bumpedNormalW = mul(normalT, TBN);
return bumpedNormalW;
}
最后运行的效果如下：
如果你觉得我的文章有帮助，欢迎关注我的微信公众号（大龄社畜的游戏开发之路）-
