GamerClass Shading系统设计【一】Preview

GC的Shading系统终于有点成果了！被郁闷了两三周的时间，做DS都没这么麻烦。

在制作的过程中有一些经验和教训，准备跟日记结合，重新组织一下写下来。

GCShading修改后的设计也不一定就是最好的，这里只是想把思路组织一下，把经验和教训分享一下，特别欢迎众位前辈拍砖、指正！

由于要写的内容太多，一两天内来不及写完，因此，可能会在之后一段时间写一组连载，请多包涵。 *^_^*

Preview

Shading的概念，在之前翻译那篇Tabula rasa的文章中给出了一个参考：

在计算机图形学的词典里，Shading表示“对受光物体的渲染”，这个渲染过程包括下面几步：

1， 计算几何多边形（也就是Mesh）。

2， 决定表面材质特性，例如法线、双向反射分布函数（bidirectional reflectance distribution function，BRDF）等等。

3， 计算入射光照。

4， 计算光照对表面的影响，并最终显示。

在进行外包实现的过程中，由于需求的变化，受光是一个经常变化的选项。在真实感光影上，我们就已经有诸多选择，即便是最终决定了使用Deferred Shading进行全场景动态光影之后，针对是否使用静态光照图仍然有一些讨论——毕竟，目前来说，动态的优势在于交互，但是静态的优势在于真实。

GC初始的设计，是一切围绕着材质转，材质决定其渲染模式，Shading Environment决定材质的渲染。Render System这个Singleton，拿到材质之后，根据当前的渲染环境，决定对其的渲染。如下图：

这样的考虑主要是为了之后节点化材质系统所考虑（不太明白节点化概念的朋友可参考Mental Mill），材质如果节点化之后，意味着Shader代码需要与材质绑定了。这样，一个自然而然的想法就是——材质成为Shader的载体。

但是，首先我们就必须面对一个问题：Mesh，有没有Skin，与Shader是有关的，有Skin就必须在Shader里写Bone数组，写Bone处理。但是，材质知道这些，合适么？不合适。

此外，一旦渲染模式、受光模式有所变化，材质类型就变得复杂起来，有些材质是静态光照图，有些材质是动态光影，甚至需要有材质类型支持顶点光照——听起来很可笑，到底是不是动态光影，凭什么由材质支持呢？材质是用户使用的，用户只要指定纹理、半透明、是否进行深度检测之类的不就可以了么？一个材质，能进行顶点光照，凭什么就不能进行动态光影呢？

现在GC面临的问题是，切换不同的渲染需求、光照模式后，材质被迫需要修改，这是我们所不想见到的。

另一方面，由于DX10本身日益显露的“过渡产品”特征，因此在GC的编码中，不断在考虑迁移到DX11平台的问题。这样的话，“描述”与“实现”分开就特别必要了。如果我们把材质、受光、Skin之类的渲染需求都升格为“描述”，那么，“实现”是可以独立处理的。这种想法也促使我们下决心处理掉GC的Shading系统，进行重新设计。