DirectX再入門７

DirectX

ステンシルテスト

「レンダリング結果」を「ステンシルバッファ」でマスクする機能
　
レンダリング
　　　　　｜→ステンシルテスト
ステンシルバッファ

何に使えるか？
  • モデルのシルエットなどに基づいて、画像を切り抜く
  • 鏡や水面の表現などが可能
ステンシルバッファ
  • レンダリングターゲットと同じサイズの領域
  • １ピクセルあたり、８ビット（256諧調）が割り当てられる
  • ピクセルと同じ値がDirectXGraphicsが自動的に読み出す
ステンシルテスト

ステンシルバッファの内容や条件にしたがって、
ピクセルデータを処理ブロックに送るかどうかを判定するテストのこと。

  • テスト合格→転送する
  • テスト不合格→破棄する
テストの方法
  • 値
    • ステンシルバッファ値
    • ステンシル参照値
    • ステンシルマスク値
  • 条件
    • 比較関数

　
※ステンシルマスク値は、
ステンシルバッファ値やステンシル参照値を
＆でマスクする。（論理積）
ただし、通常は0xFFFFFFFFを指定しておく（マスクしないようにする）
　
ということで、ステンシルバッファ値とステンシル参照値を
「比較関数」により、テストする。
（ステンシル参照値には任意の値を設定しておく）
　
比較関数一覧

比較関数意味（ステンシル参照値が左辺）
D3DCMP_LESS＜
D3DCMP_LESSEQUAL≦
D3DCMP_GREATER＞
D3DCMP_GREATEREQUAL≧
D3DCMP_EQUAL＝
D3DCMP_NOTEQUAL≠
D3DCMP_ALWAYS常に合格
D3DCMP_NEVER常に不合格
　

深度テスト

前景にオブジェクトがある場合に、書き込みをスキップするテスト。
テストの順番は、「ステンシルテスト」→「深度テスト」で行われる。
　

レンダリングターゲットのステンシルバッファへの書き込み
  • テスト結果による書き込み設定
    • ステンシルテスト不合格の場合に書き込み（D3DRS_STENCILFAIL）
    • ステンシルテスト合格・深度テスト不合格の場合に書き込み（D3DRS_STENCILZFAIL）
    • ステンシルテスト合格・深度テスト合格の場合に書き込み（D3DRS_STENCILPASS）
  • 値の書き込み設定
    • D3DSTENCILOP_REPLACE：ステンシル参照値とステンシルマスク値の論理積を書き込む
    • D3DSTENCILOP_INCR：すでに書き込まれている値＋１
    • D3DSTENCILOP_DECR：すでに書き込まれている値−１
    • D3DSTENCILOP_ZERO：０にする
    • D3DSTENCILOP_KEEP：何もしない

　

プログラムではどうするの？

1.ステンシルバッファを作成する
プレゼンテーションパラメータに以下の値を設定。

D3DPRESENT_PARAMETERS.AutoDepthStencilFormat  = D3DFMT_D24S8;

深度バッファの１ピクセルが24ビット、ステンシルバッファの１ピクセルが８ビット。
2.ステンシルバッファのクリア

IDirect3DDevice9::Clear(
	0, 0,
	D3DCLEAR_STENCIL | D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER,
	D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 0),
	1.0f, 0)));

ステンシルバッファをクリアするには、D3DCLEAR_STENCILが必要となる。
3.深度テストの設定

IDirect3DDevice9::SetRenderState(D3DRS_ZFUNC, D3DCMP_XXX);

4.ステンシルテストの設定

// ステンシルテスト有効化
IDirect3DDevice9::SetRenderState(D3DRS_STENCILENABLE, TRUE);
// ステンシル参照値
IDirect3DDevice9::SetRenderState(D3DRS_STENCILREF, 0xXX);
// 各種マスクの設定
IDirect3DDevice9::SetRenderState(D3DRS_STENCILMASK, 0xffffffff);
IDirect3DDevice9::SetRenderState(D3DRS_STENCILWRITEMASK, 0xffffffff);
// ステンシル比較関数
IDirect3DDevice9::SetRenderState(D3DRS_STENCILFUNC, D3DCMP_XXX);

5.ステンシルテスト結果の設定

// ステンシルテスト不合格
IDirect3DDevice9::SetRenderState(D3DRS_STENCILFAIL, D3DSTENCILOP_XXX);
// ステンシルテスト合格、深度テスト不合格
IDirect3DDevice9::SetRenderState(D3DRS_STENCILZFAIL, D3DSTENCILOP_XXX);
// ステンシルテストと深度テストの両方合格
IDirect3DDevice9::SetRenderState(D3DRS_STENCILPASS, D3DSTENCILOP_XXX);

ステンシルシャドウ

ステンシルバッファで影を描画する方法。

Zファイティング

物体を重ねたときに、計算の誤差により、
双方が隠れたり隠れなかったりしてチラチラする現象。
　
ステンシルテストにより抑制する。

影を描画するには？

影の映し出す「光源」、
影の元となる「物体」、
影が映りこむ「物体」
の３つの関係により発生する。
　
今回は、影が映りこむ「物体」を「平面」とする。
　
平面の場合、影の元となる「物体」を、
光源方向から平面に向けて平たく変形するだけでよいので、処理が楽。
　

DirectXでは、ど〜やるの？
  1. D3DXVECTOR4で光源の方向、種類を指定
  2. D3DXPLANEで影が映りこむ平面を定義
  3. 1と2をD3DXMatrixShadowに渡すと、平面に映った影が取得できる
D3DXPlaneFromPointNormal(D3DXPLANE *plane, D3DXVECTOR3 *p, D3DXVECTOR3 *v)
pに「平面状の任意の点」vに「平面の向き」を指定すると、planeに平面が設定される。
Zファイティングの抑制
  1. バックバッファに影を描画
  2. ステンシルバッファに影のマスク画像を作成
  3. 2を使って、影と重なる部分以外を描画