add pbr effect
parent
ae607cc4cb
commit
fecc7e6c05
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@ -0,0 +1,14 @@
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using System;
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namespace Kav
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{
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[Flags]
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internal enum EffectDirtyFlags
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{
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WorldViewProj = 1,
|
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|
World = 2,
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|
EyePosition = 4,
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|
ShaderIndex = 8,
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|
All = -1
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}
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||||||
|
}
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Binary file not shown.
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@ -0,0 +1,57 @@
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//-----------------------------------------------------------------------------
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// Macros.fxh
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|
//
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||||||
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// Microsoft XNA Community Game Platform
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|
// Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
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//-----------------------------------------------------------------------------
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||||||
|
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#ifdef SM4
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// Macros for targetting shader model 4.0 (DX11)
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#define BEGIN_CONSTANTS cbuffer Parameters : register(b0) {
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#define MATRIX_CONSTANTS }; cbuffer ProjectionMatrix : register(b1) {
|
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#define END_CONSTANTS };
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||||||
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#define _vs(r)
|
||||||
|
#define _ps(r)
|
||||||
|
#define _cb(r) : packoffset(r)
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||||||
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#define DECLARE_TEXTURE(Name, index) \
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Texture2D<float4> Name : register(t##index); \
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sampler Name##Sampler : register(s##index)
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#define DECLARE_CUBEMAP(Name, index) \
|
||||||
|
TextureCube<float4> Name : register(t##index); \
|
||||||
|
sampler Name##Sampler : register(s##index)
|
||||||
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||||||
|
#define SAMPLE_TEXTURE(Name, texCoord) Name.Sample(Name##Sampler, texCoord)
|
||||||
|
#define SAMPLE_CUBEMAP(Name, texCoord) Name.Sample(Name##Sampler, texCoord)
|
||||||
|
#define SAMPLE_CUBEMAP_LOD(Name, texCoord) Name.SampleLevel(Name##Sampler, texCoord.xyz, texCoord.w)
|
||||||
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#else
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// Macros for targetting shader model 2.0 (DX9)
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#define BEGIN_CONSTANTS
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#define MATRIX_CONSTANTS
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#define END_CONSTANTS
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||||||
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#define _vs(r) : register(vs, r)
|
||||||
|
#define _ps(r) : register(ps, r)
|
||||||
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#define _cb(r)
|
||||||
|
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||||||
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#define DECLARE_TEXTURE(Name, index) \
|
||||||
|
texture2D Name; \
|
||||||
|
sampler Name##Sampler : register(s##index) = sampler_state { Texture = (Name); };
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||||||
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||||||
|
#define DECLARE_CUBEMAP(Name, index) \
|
||||||
|
textureCUBE Name; \
|
||||||
|
sampler Name##Sampler : register(s##index) = sampler_state { Texture = (Name); };
|
||||||
|
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||||||
|
#define SAMPLE_TEXTURE(Name, texCoord) tex2D(Name##Sampler, texCoord)
|
||||||
|
#define SAMPLE_CUBEMAP(Name, texCoord) texCUBE(Name##Sampler, texCoord)
|
||||||
|
#define SAMPLE_CUBEMAP_LOD(Name, texCoord) texCUBElod(Name##Sampler, texCoord)
|
||||||
|
#endif
|
|
@ -0,0 +1,313 @@
|
||||||
|
#include "Macros.fxh" //from FNA
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||||||
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|
static const float PI = 3.141592653589793;
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||||||
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||||||
|
// Samplers
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|
DECLARE_TEXTURE(AlbedoTexture, 0);
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|
DECLARE_TEXTURE(NormalTexture, 1);
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||||||
|
DECLARE_TEXTURE(EmissionTexture, 2);
|
||||||
|
DECLARE_TEXTURE(OcclusionTexture, 3);
|
||||||
|
DECLARE_TEXTURE(MetallicRoughnessTexture, 4);
|
||||||
|
DECLARE_CUBEMAP(EnvDiffuseTexture, 8);
|
||||||
|
DECLARE_TEXTURE(BrdfLutTexture, 9);
|
||||||
|
DECLARE_CUBEMAP(EnvSpecularTexture, 10);
|
||||||
|
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|
BEGIN_CONSTANTS
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|
// PBR Values
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float3 AlbedoValue _ps(c0) _cb(c0);
|
||||||
|
float MetallicValue _ps(c1) _cb(c1);
|
||||||
|
float RoughnessValue _ps(c2) _cb(c2);
|
||||||
|
float AO _ps(c3) _cb(c3);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Light Info
|
||||||
|
float3 LightPositions[4] _ps(c4) _cb(c4);
|
||||||
|
float3 LightColors[4] _ps(c8) _cb(c8);
|
||||||
|
|
||||||
|
float3 EyePosition _ps(c12) _cb(c12);
|
||||||
|
|
||||||
|
float4x4 World _vs(c0) _cb(c16);
|
||||||
|
float4x4 WorldInverseTranspose _vs(c4) _cb(c20);
|
||||||
|
|
||||||
|
MATRIX_CONSTANTS
|
||||||
|
|
||||||
|
float4x4 WorldViewProjection _vs(c8) _cb(c0);
|
||||||
|
|
||||||
|
END_CONSTANTS
|
||||||
|
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||||||
|
struct VertexShaderInput
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float4 Position : POSITION;
|
||||||
|
float3 Normal : NORMAL;
|
||||||
|
float2 TexCoord : TEXCOORD0;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
struct PixelShaderInput
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float4 Position : SV_Position;
|
||||||
|
float2 TexCoord : TEXCOORD0;
|
||||||
|
float3 PositionWS : TEXCOORD1;
|
||||||
|
float3 NormalWS : TEXCOORD2;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
PixelShaderInput main_vs(VertexShaderInput input)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PixelShaderInput output;
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||||||
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||||||
|
output.TexCoord = input.TexCoord;
|
||||||
|
output.PositionWS = mul(input.Position, World).xyz;
|
||||||
|
output.NormalWS = mul(input.Normal, (float3x3)WorldInverseTranspose).xyz;
|
||||||
|
output.Position = mul(input.Position, WorldViewProjection);
|
||||||
|
|
||||||
|
return output;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float3 FresnelSchlick(float cosTheta, float3 F0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return F0 + (1.0 - F0) * pow(1.0 - cosTheta, 5.0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float DistributionGGX(float3 N, float3 H, float roughness)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float a = roughness * roughness;
|
||||||
|
float a2 = a * a;
|
||||||
|
float NdotH = max(dot(N, H), 0.0);
|
||||||
|
float NdotH2 = NdotH * NdotH;
|
||||||
|
|
||||||
|
float num = a2;
|
||||||
|
float denom = (NdotH2 * (a2 - 1.0) + 1.0);
|
||||||
|
denom = PI * denom * denom;
|
||||||
|
|
||||||
|
return num / denom;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float GeometrySchlickGGX(float NdotV, float roughness)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float r = (roughness + 1.0);
|
||||||
|
float k = (r * r) / 8.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
float num = NdotV;
|
||||||
|
float denom = NdotV * (1.0 - k) + k;
|
||||||
|
|
||||||
|
return num / denom;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float GeometrySmith(float3 N, float3 V, float3 L, float roughness)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float NdotV = max(dot(N, V), 0.0);
|
||||||
|
float NdotL = max(dot(N, L), 0.0);
|
||||||
|
float ggx2 = GeometrySchlickGGX(NdotV, roughness);
|
||||||
|
float ggx1 = GeometrySchlickGGX(NdotL, roughness);
|
||||||
|
|
||||||
|
return ggx1 * ggx2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Easy trick to get tangent-normals to world-space to keep PBR code simplified.
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||||||
|
float3 GetNormalFromMap(float3 worldPos, float2 texCoords, float3 normal)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float3 tangentNormal = SAMPLE_TEXTURE(NormalTexture, texCoords).xyz * 2.0 - 1.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
float3 Q1 = ddx(worldPos);
|
||||||
|
float3 Q2 = ddy(worldPos);
|
||||||
|
float2 st1 = ddx(texCoords);
|
||||||
|
float2 st2 = ddy(texCoords);
|
||||||
|
|
||||||
|
float3 N = normalize(normal);
|
||||||
|
float3 T = normalize(Q1*st2.y - Q2*st1.y);
|
||||||
|
float3 B = -normalize(cross(N, T));
|
||||||
|
float3x3 TBN = float3x3(T, B, N);
|
||||||
|
|
||||||
|
return normalize(mul(tangentNormal, TBN));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float4 ComputeColor(
|
||||||
|
float3 worldPosition,
|
||||||
|
float3 worldNormal,
|
||||||
|
float3 albedo,
|
||||||
|
float metallic,
|
||||||
|
float roughness
|
||||||
|
) {
|
||||||
|
float3 V = normalize(EyePosition - worldPosition);
|
||||||
|
float3 N = worldNormal;
|
||||||
|
|
||||||
|
float3 F0 = float3(0.04, 0.04, 0.04);
|
||||||
|
F0 = lerp(F0, albedo, metallic);
|
||||||
|
|
||||||
|
float3 Lo = float3(0.0, 0.0, 0.0);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float3 lightDir = LightPositions[i] - worldPosition;
|
||||||
|
float3 L = normalize(lightDir);
|
||||||
|
float3 H = normalize(V + L);
|
||||||
|
|
||||||
|
float distance = length(lightDir);
|
||||||
|
float attenuation = 1.0 / (distance * distance);
|
||||||
|
float3 radiance = LightColors[i] * attenuation;
|
||||||
|
|
||||||
|
float NDF = DistributionGGX(N, H, roughness);
|
||||||
|
float G = GeometrySmith(N, V, L, roughness);
|
||||||
|
float3 F = FresnelSchlick(max(dot(H, V), 0.0), F0);
|
||||||
|
|
||||||
|
float3 numerator = NDF * G * F;
|
||||||
|
float denominator = 4.0 * max(dot(N, V), 0.0) * max(dot(N, L), 0.0);
|
||||||
|
float3 specular = numerator / max(denominator, 0.001);
|
||||||
|
|
||||||
|
float3 kS = F;
|
||||||
|
float3 kD = float3(1.0, 1.0, 1.0) - kS;
|
||||||
|
|
||||||
|
kD *= 1.0 - metallic;
|
||||||
|
|
||||||
|
float NdotL = max(dot(N, L), 0.0);
|
||||||
|
Lo += (kD * albedo / PI + specular) * radiance * NdotL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float3 ambient = float3(0.03, 0.03, 0.03) * albedo * AO;
|
||||||
|
float3 color = ambient + Lo;
|
||||||
|
|
||||||
|
color = color / (color + float3(1.0, 1.0, 1.0));
|
||||||
|
float exposureConstant = 1.0 / 2.2;
|
||||||
|
color = pow(color, float3(exposureConstant, exposureConstant, exposureConstant));
|
||||||
|
|
||||||
|
return float4(color, 1.0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// The case where we have no texture maps for any PBR data
|
||||||
|
float4 None(PixelShaderInput input) : SV_TARGET0
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return ComputeColor(
|
||||||
|
input.PositionWS,
|
||||||
|
input.NormalWS,
|
||||||
|
AlbedoValue,
|
||||||
|
MetallicValue,
|
||||||
|
RoughnessValue
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float4 AlbedoMapPS(PixelShaderInput input) : SV_TARGET
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float3 albedo = pow(SAMPLE_TEXTURE(AlbedoTexture, input.TexCoord), 2.2).rgb;
|
||||||
|
|
||||||
|
return ComputeColor(
|
||||||
|
input.PositionWS,
|
||||||
|
input.NormalWS,
|
||||||
|
albedo,
|
||||||
|
MetallicValue,
|
||||||
|
RoughnessValue
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float4 MetallicRoughnessPS(PixelShaderInput input) : SV_TARGET
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float2 metallicRoughness = SAMPLE_TEXTURE(MetallicRoughnessTexture, input.TexCoord).rg;
|
||||||
|
|
||||||
|
return ComputeColor(
|
||||||
|
input.PositionWS,
|
||||||
|
input.NormalWS,
|
||||||
|
AlbedoValue,
|
||||||
|
metallicRoughness.r,
|
||||||
|
metallicRoughness.g
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float4 NormalPS(PixelShaderInput input) : SV_TARGET
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float3 normal = GetNormalFromMap(input.PositionWS, input.TexCoord, input.NormalWS);
|
||||||
|
|
||||||
|
return ComputeColor(
|
||||||
|
input.PositionWS,
|
||||||
|
normal,
|
||||||
|
AlbedoValue,
|
||||||
|
MetallicValue,
|
||||||
|
RoughnessValue
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float4 AlbedoMetallicRoughnessMapPS(PixelShaderInput input) : SV_TARGET
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float3 albedo = pow(SAMPLE_TEXTURE(AlbedoTexture, input.TexCoord), 2.2).rgb;
|
||||||
|
float2 metallicRoughness = SAMPLE_TEXTURE(MetallicRoughnessTexture, input.TexCoord).rg;
|
||||||
|
|
||||||
|
return ComputeColor(
|
||||||
|
input.PositionWS,
|
||||||
|
input.NormalWS,
|
||||||
|
albedo,
|
||||||
|
metallicRoughness.r,
|
||||||
|
metallicRoughness.g
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float4 AlbedoNormalPS(PixelShaderInput input) : SV_TARGET
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float3 albedo = pow(SAMPLE_TEXTURE(AlbedoTexture, input.TexCoord), 2.2).rgb;
|
||||||
|
float3 normal = GetNormalFromMap(input.PositionWS, input.TexCoord, input.NormalWS);
|
||||||
|
|
||||||
|
return ComputeColor(
|
||||||
|
input.PositionWS,
|
||||||
|
normal,
|
||||||
|
albedo,
|
||||||
|
MetallicValue,
|
||||||
|
RoughnessValue
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float4 MetallicRoughnessNormalPS(PixelShaderInput input) : SV_TARGET
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float2 metallicRoughness = SAMPLE_TEXTURE(MetallicRoughnessTexture, input.TexCoord).rg;
|
||||||
|
float3 normal = GetNormalFromMap(input.PositionWS, input.TexCoord, input.NormalWS);
|
||||||
|
|
||||||
|
return ComputeColor(
|
||||||
|
input.PositionWS,
|
||||||
|
normal,
|
||||||
|
AlbedoValue,
|
||||||
|
metallicRoughness.r,
|
||||||
|
metallicRoughness.g
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float4 AlbedoMetallicRoughnessNormalMapPS(PixelShaderInput input) : SV_TARGET
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float3 albedo = pow(SAMPLE_TEXTURE(AlbedoTexture, input.TexCoord), 2.2).rgb;
|
||||||
|
float2 metallicRoughness = SAMPLE_TEXTURE(MetallicRoughnessTexture, input.TexCoord).rg;
|
||||||
|
float3 normal = GetNormalFromMap(input.PositionWS, input.TexCoord, input.NormalWS);
|
||||||
|
|
||||||
|
return ComputeColor(
|
||||||
|
input.PositionWS,
|
||||||
|
normal,
|
||||||
|
albedo,
|
||||||
|
metallicRoughness.r,
|
||||||
|
metallicRoughness.g
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PixelShader PSArray[8] =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
compile ps_3_0 None(),
|
||||||
|
|
||||||
|
compile ps_3_0 AlbedoMapPS(),
|
||||||
|
compile ps_3_0 MetallicRoughnessPS(),
|
||||||
|
compile ps_3_0 NormalPS(),
|
||||||
|
|
||||||
|
compile ps_3_0 AlbedoMetallicRoughnessMapPS(),
|
||||||
|
compile ps_3_0 AlbedoNormalPS(),
|
||||||
|
compile ps_3_0 MetallicRoughnessNormalPS(),
|
||||||
|
|
||||||
|
compile ps_3_0 AlbedoMetallicRoughnessNormalMapPS()
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
int PSIndices[8] =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
int ShaderIndex = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
Technique PBR
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Pass
|
||||||
|
{
|
||||||
|
VertexShader = compile vs_3_0 main_vs();
|
||||||
|
PixelShader = (PSArray[PSIndices[ShaderIndex]]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,368 @@
|
||||||
|
using Microsoft.Xna.Framework;
|
||||||
|
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace Kav
|
||||||
|
{
|
||||||
|
public struct PBRLight
|
||||||
|
{
|
||||||
|
public Vector3 position;
|
||||||
|
public Vector3 color;
|
||||||
|
|
||||||
|
public PBRLight(Vector3 position, Vector3 colour)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
this.position = position;
|
||||||
|
this.color = colour;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public class PBRLightCollection
|
||||||
|
{
|
||||||
|
private readonly Vector3[] positions = new Vector3[4];
|
||||||
|
private readonly Vector3[] colors = new Vector3[4];
|
||||||
|
|
||||||
|
readonly EffectParameter lightPositionsParam;
|
||||||
|
readonly EffectParameter lightColorsParam;
|
||||||
|
|
||||||
|
public PBRLightCollection(EffectParameter lightPositionsParam, EffectParameter lightColorsParam)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
this.lightPositionsParam = lightPositionsParam;
|
||||||
|
this.lightColorsParam = lightColorsParam;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public PBRLight this[int i]
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return new PBRLight(positions[i], colors[i]); }
|
||||||
|
set
|
||||||
|
{
|
||||||
|
positions[i] = value.position;
|
||||||
|
colors[i] = value.color;
|
||||||
|
lightPositionsParam.SetValue(positions);
|
||||||
|
lightColorsParam.SetValue(colors);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public class PBREffect : Effect
|
||||||
|
{
|
||||||
|
EffectParameter worldParam;
|
||||||
|
EffectParameter worldViewProjectionParam;
|
||||||
|
EffectParameter worldInverseTransposeParam;
|
||||||
|
|
||||||
|
EffectParameter albedoTextureParam;
|
||||||
|
EffectParameter normalTextureParam;
|
||||||
|
EffectParameter emissionTextureParam;
|
||||||
|
EffectParameter occlusionTextureParam;
|
||||||
|
EffectParameter metallicRoughnessTextureParam;
|
||||||
|
EffectParameter envDiffuseTextureParam;
|
||||||
|
EffectParameter brdfLutTextureParam;
|
||||||
|
EffectParameter envSpecularTextureParam;
|
||||||
|
|
||||||
|
EffectParameter albedoParam;
|
||||||
|
EffectParameter metallicParam;
|
||||||
|
EffectParameter roughnessParam;
|
||||||
|
EffectParameter aoParam;
|
||||||
|
|
||||||
|
EffectParameter eyePositionParam;
|
||||||
|
|
||||||
|
EffectParameter shaderIndexParam;
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix world = Matrix.Identity;
|
||||||
|
Matrix view = Matrix.Identity;
|
||||||
|
Matrix projection = Matrix.Identity;
|
||||||
|
PBRLightCollection pbrLightCollection;
|
||||||
|
|
||||||
|
Vector3 albedo;
|
||||||
|
float metallic;
|
||||||
|
float roughness;
|
||||||
|
float ao;
|
||||||
|
|
||||||
|
bool albedoTextureEnabled = false;
|
||||||
|
bool metallicRoughnessMapEnabled = false;
|
||||||
|
bool normalMapEnabled = false;
|
||||||
|
|
||||||
|
EffectDirtyFlags dirtyFlags = EffectDirtyFlags.All;
|
||||||
|
|
||||||
|
// FIXME: lazily set properties for performance
|
||||||
|
|
||||||
|
public Matrix World
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return world; }
|
||||||
|
set
|
||||||
|
{
|
||||||
|
world = value;
|
||||||
|
dirtyFlags |= EffectDirtyFlags.World | EffectDirtyFlags.WorldViewProj;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public Matrix View
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return view; }
|
||||||
|
set
|
||||||
|
{
|
||||||
|
view = value;
|
||||||
|
dirtyFlags |= EffectDirtyFlags.WorldViewProj | EffectDirtyFlags.EyePosition;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public Matrix Projection
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return projection; }
|
||||||
|
set
|
||||||
|
{
|
||||||
|
projection = value;
|
||||||
|
dirtyFlags |= EffectDirtyFlags.WorldViewProj;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public PBRLightCollection Lights
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return pbrLightCollection; }
|
||||||
|
internal set { pbrLightCollection = value; }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public Vector3 Albedo
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return albedo; }
|
||||||
|
set
|
||||||
|
{
|
||||||
|
albedo = value;
|
||||||
|
albedoParam.SetValue(albedo);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public float Metallic
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return metallic; }
|
||||||
|
set
|
||||||
|
{
|
||||||
|
metallic = value;
|
||||||
|
metallicParam.SetValue(metallic);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public float Roughness
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return roughness; }
|
||||||
|
set
|
||||||
|
{
|
||||||
|
roughness = value;
|
||||||
|
roughnessParam.SetValue(roughness);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public float AO
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return ao; }
|
||||||
|
set
|
||||||
|
{
|
||||||
|
ao = value;
|
||||||
|
aoParam.SetValue(ao);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public Texture2D AlbedoTexture
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return albedoTextureParam.GetValueTexture2D(); }
|
||||||
|
set
|
||||||
|
{
|
||||||
|
albedoTextureParam.SetValue(value);
|
||||||
|
albedoTextureEnabled = value != null;
|
||||||
|
dirtyFlags |= EffectDirtyFlags.ShaderIndex;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public Texture2D NormalTexture
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return normalTextureParam.GetValueTexture2D(); }
|
||||||
|
set
|
||||||
|
{
|
||||||
|
normalTextureParam.SetValue(value);
|
||||||
|
normalMapEnabled = value != null;
|
||||||
|
dirtyFlags |= EffectDirtyFlags.ShaderIndex;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public Texture2D EmissionTexture
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return emissionTextureParam.GetValueTexture2D(); }
|
||||||
|
set { emissionTextureParam.SetValue(value); }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public Texture2D OcclusionTexture
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return occlusionTextureParam.GetValueTexture2D(); }
|
||||||
|
set { occlusionTextureParam.SetValue(value); }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public Texture2D MetallicRoughnessTexture
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return metallicRoughnessTextureParam.GetValueTexture2D(); }
|
||||||
|
set
|
||||||
|
{
|
||||||
|
metallicRoughnessTextureParam.SetValue(value);
|
||||||
|
metallicRoughnessMapEnabled = value != null;
|
||||||
|
dirtyFlags |= EffectDirtyFlags.ShaderIndex;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public TextureCube EnvDiffuseTexture
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return envDiffuseTextureParam.GetValueTextureCube(); }
|
||||||
|
set { envDiffuseTextureParam.SetValue(value); }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public Texture2D BRDFLutTexture
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return brdfLutTextureParam.GetValueTexture2D(); }
|
||||||
|
set { brdfLutTextureParam.SetValue(value); }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public TextureCube EnvSpecularTexture
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get { return envSpecularTextureParam.GetValueTextureCube(); }
|
||||||
|
set { envSpecularTextureParam.SetValue(value); }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public PBREffect(GraphicsDevice graphicsDevice) : base(graphicsDevice, Resources.PBREffect)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CacheEffectParameters();
|
||||||
|
|
||||||
|
pbrLightCollection = new PBRLightCollection(
|
||||||
|
Parameters["LightPositions"],
|
||||||
|
Parameters["LightColors"]
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
protected PBREffect(PBREffect cloneSource) : base(cloneSource)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CacheEffectParameters();
|
||||||
|
|
||||||
|
World = cloneSource.World;
|
||||||
|
View = cloneSource.View;
|
||||||
|
Projection = cloneSource.Projection;
|
||||||
|
|
||||||
|
Lights = new PBRLightCollection(
|
||||||
|
Parameters["LightPositions"],
|
||||||
|
Parameters["LightColors"]
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Lights[i] = cloneSource.Lights[i];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
AlbedoTexture = cloneSource.AlbedoTexture;
|
||||||
|
NormalTexture = cloneSource.NormalTexture;
|
||||||
|
EmissionTexture = cloneSource.EmissionTexture;
|
||||||
|
OcclusionTexture = cloneSource.OcclusionTexture;
|
||||||
|
MetallicRoughnessTexture = cloneSource.MetallicRoughnessTexture;
|
||||||
|
EnvDiffuseTexture = cloneSource.EnvDiffuseTexture;
|
||||||
|
BRDFLutTexture = cloneSource.BRDFLutTexture;
|
||||||
|
EnvSpecularTexture = cloneSource.EnvSpecularTexture;
|
||||||
|
|
||||||
|
Albedo = cloneSource.Albedo;
|
||||||
|
Metallic = cloneSource.Metallic;
|
||||||
|
Roughness = cloneSource.Roughness;
|
||||||
|
AO = cloneSource.AO;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public override Effect Clone()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return new PBREffect(this);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
protected override void OnApply()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if ((dirtyFlags & EffectDirtyFlags.World) != 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
worldParam.SetValue(world);
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix.Invert(ref world, out Matrix worldInverse);
|
||||||
|
Matrix.Transpose(ref worldInverse, out Matrix worldInverseTranspose);
|
||||||
|
worldInverseTransposeParam.SetValue(worldInverseTranspose);
|
||||||
|
|
||||||
|
dirtyFlags &= ~EffectDirtyFlags.World;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if ((dirtyFlags & EffectDirtyFlags.WorldViewProj) != 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Matrix.Multiply(ref world, ref view, out Matrix worldView);
|
||||||
|
Matrix.Multiply(ref worldView, ref projection, out Matrix worldViewProj);
|
||||||
|
worldViewProjectionParam.SetValue(worldViewProj);
|
||||||
|
|
||||||
|
dirtyFlags &= ~EffectDirtyFlags.WorldViewProj;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if ((dirtyFlags & EffectDirtyFlags.EyePosition) != 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Matrix.Invert(ref view, out Matrix inverseView);
|
||||||
|
eyePositionParam.SetValue(inverseView.Translation);
|
||||||
|
|
||||||
|
dirtyFlags &= ~EffectDirtyFlags.EyePosition;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if ((dirtyFlags & EffectDirtyFlags.ShaderIndex) != 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int shaderIndex = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (albedoTextureEnabled && metallicRoughnessMapEnabled && normalMapEnabled)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
shaderIndex = 7;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (metallicRoughnessMapEnabled && normalMapEnabled)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
shaderIndex = 6;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (albedoTextureEnabled && normalMapEnabled)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
shaderIndex = 5;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (albedoTextureEnabled && metallicRoughnessMapEnabled)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
shaderIndex = 4;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (normalMapEnabled)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
shaderIndex = 3;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (metallicRoughnessMapEnabled)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
shaderIndex = 2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (albedoTextureEnabled)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
shaderIndex = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
shaderIndexParam.SetValue(shaderIndex);
|
||||||
|
|
||||||
|
dirtyFlags &= ~EffectDirtyFlags.ShaderIndex;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void CacheEffectParameters()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
worldParam = Parameters["World"];
|
||||||
|
worldViewProjectionParam = Parameters["WorldViewProjection"];
|
||||||
|
worldInverseTransposeParam = Parameters["WorldInverseTranspose"];
|
||||||
|
|
||||||
|
albedoTextureParam = Parameters["AlbedoTexture"];
|
||||||
|
normalTextureParam = Parameters["NormalTexture"];
|
||||||
|
emissionTextureParam = Parameters["EmissionTexture"];
|
||||||
|
occlusionTextureParam = Parameters["OcclusionTexture"];
|
||||||
|
metallicRoughnessTextureParam = Parameters["MetallicRoughnessTexture"];
|
||||||
|
envDiffuseTextureParam = Parameters["EnvDiffuseTexture"];
|
||||||
|
brdfLutTextureParam = Parameters["BrdfLutTexture"];
|
||||||
|
envSpecularTextureParam = Parameters["EnvSpecularTexture"];
|
||||||
|
|
||||||
|
albedoParam = Parameters["AlbedoValue"];
|
||||||
|
metallicParam = Parameters["MetallicValue"];
|
||||||
|
roughnessParam = Parameters["RoughnessValue"];
|
||||||
|
aoParam = Parameters["AO"];
|
||||||
|
|
||||||
|
eyePositionParam = Parameters["EyePosition"];
|
||||||
|
|
||||||
|
shaderIndexParam = Parameters["ShaderIndex"];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,33 @@
|
||||||
|
using System.IO;
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace Kav
|
||||||
|
{
|
||||||
|
internal class Resources
|
||||||
|
{
|
||||||
|
public static byte[] PBREffect
|
||||||
|
{
|
||||||
|
get
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (pbrEffect == null)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pbrEffect = GetResource("PBREffect");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return pbrEffect;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private static byte[] pbrEffect;
|
||||||
|
|
||||||
|
private static byte[] GetResource(string name)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Stream stream = typeof(Resources).Assembly.GetManifestResourceStream(
|
||||||
|
"Smuggler.Resources." + name + ".fxb"
|
||||||
|
);
|
||||||
|
using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
stream.CopyTo(ms);
|
||||||
|
return ms.ToArray();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
22
Scene.cs
22
Scene.cs
|
@ -3,22 +3,14 @@ using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
|
||||||
|
|
||||||
namespace Kav
|
namespace Kav
|
||||||
{
|
{
|
||||||
public class Scene
|
public static class Renderer
|
||||||
{
|
{
|
||||||
private PointLight[] pointLights = new PointLight[4];
|
public static void Render(GraphicsDevice graphicsDevice, SceneData sceneData)
|
||||||
private List<Model> models = new List<Model>();
|
|
||||||
|
|
||||||
public void AddPointLight(int index, PointLight light)
|
|
||||||
{
|
{
|
||||||
pointLights[index] = light;
|
Render(graphicsDevice, sceneData.Camera, sceneData.Models, sceneData.PointLights);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
public void AddModel(Model model)
|
public static void Render(GraphicsDevice graphicsDevice, Camera camera, IEnumerable<Model> models, IEnumerable<PointLight> pointLights)
|
||||||
{
|
|
||||||
models.Add(model);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
public void Render(GraphicsDevice graphicsDevice, Camera camera)
|
|
||||||
{
|
{
|
||||||
var view = camera.View;
|
var view = camera.View;
|
||||||
var projection = camera.Projection;
|
var projection = camera.Projection;
|
||||||
|
@ -41,9 +33,11 @@ namespace Kav
|
||||||
|
|
||||||
if (meshPart.Effect is PointLightEffect pointLightEffect)
|
if (meshPart.Effect is PointLightEffect pointLightEffect)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
for (int i = 0; i < pointLights.Length; i++)
|
int i = 0;
|
||||||
|
foreach (var pointLight in pointLights)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
pointLightEffect.PointLights[i] = pointLights[i];
|
pointLightEffect.PointLights[i] = pointLight;
|
||||||
|
i++;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
|
@ -0,0 +1,24 @@
|
||||||
|
using System.Collections.Generic;
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace Kav
|
||||||
|
{
|
||||||
|
public class SceneData
|
||||||
|
{
|
||||||
|
private readonly PointLight[] pointLights = new PointLight[4];
|
||||||
|
private readonly List<Model> models = new List<Model>();
|
||||||
|
|
||||||
|
public Camera Camera { get; set; }
|
||||||
|
public IEnumerable<Model> Models { get { return models; } }
|
||||||
|
public IEnumerable<PointLight> PointLights { get { return pointLights; } }
|
||||||
|
|
||||||
|
public void AddPointLight(int index, PointLight light)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pointLights[index] = light;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public void AddModel(Model model)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
models.Add(model);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -10,4 +10,11 @@
|
||||||
<ItemGroup>
|
<ItemGroup>
|
||||||
<ProjectReference Include="../FNA/FNA.Core.csproj" />
|
<ProjectReference Include="../FNA/FNA.Core.csproj" />
|
||||||
</ItemGroup>
|
</ItemGroup>
|
||||||
|
|
||||||
|
<ItemGroup>
|
||||||
|
<EmbeddedResource Include="Effects\FXB\PBREffect.fxb">
|
||||||
|
<LogicalName>Smuggler.Resources.PBREffect.fxb</LogicalName>
|
||||||
|
</EmbeddedResource>
|
||||||
|
</ItemGroup>
|
||||||
|
|
||||||
</Project>
|
</Project>
|
||||||
|
|
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