Meshlet 剔除範例

建議您先閱讀 Meshlet 主題。 Meshlet 剔除範例主題呈現了以 Amplification Shader 實作一種稱為 meshlet 剔除 之技術的虛擬程式碼。由於 meshlet 的基本型別在理想情況下符合空間和方向上的一致性，因此我們可以為每個 meshlet 儲存有效率的剔除資料。這可用於在 Amplification Shader 中快速針對檢視剔除 meshlet 清單，並只為留存下來的 meshlet 分派 Mesh Shader 執行個體。此技術從 Amplification Shader 開始，其中每個執行緒處理一個 meshlet。這表示我們必須在命令清單上分派 ceil(MeshletCount / GROUP_SIZE) 個執行緒群組。接著，每個 Amplification Shader 執行緒群組負責處理 GROUP_SIZE 個 meshlet。每個執行緒會針對檢視範圍剔除其 meshlet、決定其匯出位置，然後將其索引寫入承載資料。接著，它會使用 DispatchMesh 為每個要轉譯的留存 meshlet 分派一個 Mesh Shader 執行緒群組。然後，每個 Mesh Shader 執行緒群組會從承載資料載入其 meshlet，並匯出其幾何。完整範例可在 XBOX 開發人員下載頁面上找到。

Amplification Shader

Amplification Shader 的結構與計算著色器相同，但最後最多只會有一個 ‘DispatchMesh(…)’ 呼叫。首先，每個執行緒會載入其 meshlet，並針對檢視加以剔除。接著，執行壓縮常式來決定每個執行緒的最終寫入位置。這也會提供執行緒群組中未剔除 meshlet 的最終數量。最後，meshlet 索引會寫入 groupshared 承載資料，並以留存的 meshlet 數量和承載資料呼叫 DispatchMesh。下列範例以虛擬程式碼顯示實作 meshlet 剔除的 Amplification Shader。

#define GROUP_SIZE 128

struct Meshlet
{
    // Meshlet data.
    uint VertexOffset;
    uint VertexCount;
    uint PrimitiveOffset;
    uint PrimitiveCount;

    // Local Culling data.
    float4 BoundingSphere;
    float4 NormalCone;
};

StructuredBuffer<Meshlet> Meshlets : register(t0);

cbuffer ViewProps : register(b0)
{
    float4x4 ViewMat;
    float4x4 ViewProjMat;
    float3   ViewPosition;
};

struct MyPayload 
{ 
    uint MeshletIndices[GROUP_SIZE]; 
};

groupshared MyPayload payload;

bool CullTests(Meshlet m) { ... }
void CalcPayloadIndexAndCount(bool isCulled, out index, out count) { ... }

[NumThreads(GROUP_SIZE, 1, 1)] 
void main(
    uint dispatchThreadId : SV_DispatchThreadID,
    uint groupThreadId : SV_GroupThreadID
)
{
    Meshlet meshlet = Meshlets[dispatchThreadId];
    bool isCulled = CullTests(meshlet);
    
    uint index, count;
    CalcPayloadIndexAndCount(groupThreadId, isCulled, index, count);
    
    if (!isCulled)
    {
        payload.MeshletIndices[index] = dispatchThreadId;
    }

    DispatchMesh(count, 1, 1, payload);
}

Mesh Shader

此管線的 Mesh Shader 與使用僅含 Mesh Shader 之管線的 meshlet 轉譯非常類似，差別在於我們會從承載資料讀取執行緒群組的 meshlet 索引。承載資料就是由前面的 Amplification Shader 所建立並匯出的相同資料。GroupID 和 DispatchThreadID 會在從叫用的 Amplification Shader 執行緒群組所分派的 Mesh Shader 叢集內進行在地化，而且它們都共用相同的承載資料。此程式碼範例顯示接續前述 Amplification Shader 的 Mesh Shader。

#define MAX_MESHLET_SIZE 128

StructureBuffer<MyVertex>   Vertices;
StructureBuffer<Meshlet>    Meshlets;
StructuredBuffer<uint>      UniqueVertexIndices;
StructureBuffer<uint3>      PrimitiveIndices;

VertexOut TransformVertex(MyVertex v) { ... }

[NumThreads(MAX_MESHLET_SIZE, 1, 1)]
[OutputTopology("triangle")]
void main(
    uint groupThreadId : SV_GroupIndex,
    uint groupId : SV_GroupID,
    in payload MyPayload payload,
    out vertices VertexOut verts[MAX_MESHLET_SIZE],
    out indices uint3 tris[MAX_MESHLET_SIZE])
{
    uint meshletIndex = payload.MeshletIndices[groupId];
    Meshlet m = Meshlets[meshletIndex];

    SetMeshOutputCounts(m.VertCount, m.PrimCount);

    if (groupThreadId < m.PrimCount) 
    {
        tris[groupThreadId] = PrimitiveIndices[m.PrimOffset + groupThreadId];
    }

    if (groupThreadId < m.VertCount) 
    {
        uint index = UniqueVertexIndices[m.VertOffset + groupThreadId];
        MyVertex vin = Vertices[index];

        verts[groupThreadId] = TransformVertex(vin);
    }
}

另請參閱

Mesh Shader 管線概觀為什麼要使用 Mesh Shader？ Mesh Shader API 概觀 Meshlet

GDK and Game Engines Integration

Steam porting guide

Game Principles

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