4.2 ライティング インタフェース

4.2.1 シャドーイング コントロール

MPassContext の情報は、シャドウ マップ作成の間にプラグインがレンダリング用に呼び出されるときに示す十分な情報を提供します。MPxShaderOverride および MPxDrawOverride インタフェースはこの情報を使用して複雑なレンダリングを実行できます。既定では、レンダラ自体が既定の状態および/または使用する既定のシェーダを設定します。

MPxDrawOverride の場合、描画コードを最適化して、カラー パス レンダリングにのみ必要なコードを実行しないようにすることができます。たとえば、すべてのブレンド操作を無効にできます。

MPxShaderOverride の場合、カラー パス シェーダが何らかの種類のデフォメーションまたはテッセレーションを実行する場合、描画コードでカスタム シャドウ シェーダの使用を選択できます。

便宜上、MShaderInstance はどちらのプラグイン インタフェースでも使用できます。MPxShaderOverride 内から使用する場合、冗長なシェーダの変更を減らすため、バインドおよびバインド解除は、キーのアクティブ化および非アクティブ化のときに行う必要があります。MDrawOverride 内から使用する場合、バインドおよびバインド解除は描画呼び出しの中で行う必要があります。

結果のシャドウ マップは、内部レンダリングに使用され、プラグインのビューティ パス描画に使用できます。

次に示すのは、MPxDrawOverride のカスタム シャドウ投影および描画を設定するためのサンプル コードです。「ビューティ パス」では、MLightParameterInformation インスタンスから使用できるシャドウ マップおよび関連付けられたマトリックスを使用します。

class hwPhongShaderOverride : public MHWRender::MPxShaderOverride
{
protected:
    // Color shader
    MHWRender::MShaderInstance *fColorShaderInstance;
    // Shadow shader
    MHWRender::MShaderInstance *fShadowShaderInstance;
    
public:
    void createShaderInstance()
    {
        MHWRender::MRenderer *renderer = MHWRender::MRenderer::theRenderer();
        const MHWRender::MShaderManager* shaderMgr = renderer->getShaderManager();

        // If no shadow shader instance created yet acquire one. Use
        // the stock shadow shader provided.
        if (!fShadowShaderInstance)
        {
            fShadowShaderInstance = 
                shaderMgr->getStockShader( MHWRender::MShaderManager::k3dShadowerShader );
        }

        // If no color shader instance created yet acquire one. For
        // now it's just using an internal shader for convenience but
        // a custom shader could be written here as well.
        if (!fColorShaderInstance)
        {
            fColorShaderInstance = 
                shaderMgr->getStockShader( MHWRender::MShaderManager::k3dBlinnShader );
        }
    }
    
    /* virtual */ void activateKey(MHWRender::MDrawContext& context, const MString& key)
    {
        // Bind color or shadower shader as appropriate
        if (fInColorPass)
            fColorShaderInstance->bind( context );
        else if (fInShadowPass)
        {
            // Update the parameters on the shadow shader. Use the view projection 
            // matrix from the active context
            MMatrix viewProj =                                     
                context.getMatrix(MHWRender::MDrawContext::kViewProjMtx);
            fShadowShaderInstance->setParameter("shadowViewProj", viewProj );
            fShadowShaderInstance->bind( context );
        }
    }
    
    // Example of using MShaderInstace to draw. Terminate
    // the shader instance here.
    /* virtual */ void terminateKey(MHWRender::MDrawContext& context, const MString& key)
    {
        if (fInColorPass)
            fColorShaderInstance->unbind( context );
        else if (fInShadowPass)
            fShadowShaderInstance->unbind( context );
    }
    
    /* virtual */ bool draw(MHWRender::MDrawContext& context,
                       const MHWRender::MRenderItemList& renderItemList) const
    {
        // Draw for color pass with a blend state change
        if (fInColorPass)
        {
            stateMgr->setBlendState(sBlendState);
            unsigned int passCount = fColorShaderInstance->getPassCount( context );
            for (unsigned int i=0; i<passCount; i++)
            {
                fColorShaderInstance->activatePass( context, i );
                MHWRender::MPxShaderOverride::drawGeometry(context);
            }
            stateMgr->setBlendState(pOldBlendState);
        }
        // Draw for shadow pass
        else if (fInShadowPass)
        {
            unsigned int passCount = fShadowShaderInstance->getPassCount( context );
            for (unsigned int i=0; i<passCount; i++)
            {
                fShadowShaderInstance->activatePass( context, i );
                MHWRender::MPxShaderOverride::drawGeometry(context);
            }
        }
    }
}

dx11Shader の例ではカスタム シェーダを使用します。

4.2.2 「無制限」のライト情報アクセス

内部シェーディングに使用されるライトの数はレンダラのライトの制限数クランプによって制限されますが、ライト情報にアクセスするための API インタフェースを使用すると、このライトの制限数の設定を無視するかどうかを指定できます。

以下のインタフェースには、ライトの制限数をバイパスするための LightFilter パラメータを指定するオプションがあります。

• MDrawContext::numberOfActiveLights()
• MDrawContext::getLightInformation()
• MDrawContext::getLightParameterInformation()

4.2.3 「必要に応じた」シャドウ/ライティングの更新

• 特定のライト DAG オブジェクトのシャドウ マップがビューポート 2.0 レンダラのライトの制限数設定を超えている場合でも、それらのシャドウ マップの計算を要求することができます。MRenderer::setLightRequiresShadows() メソッドを使用すると、このような要求をキューに入れたりキューから除去したりできます。このメソッドは、特定のシャドウ マップの計算を強制することも、リフレッシュまたは新規レンダーの実行を強制することもありません。シャドウ マップ更新の必要性のチェックをトリガします。MRenderer::setLightsAndShadowsDirty() (変更管理を参照)を使用すると、必要に応じて強制的に計算することができます。
• このメソッドがフレームのレンダリング内から呼び出された場合、シャドウ マップ計算の更新はすべて、次のシーンの更新時に行われます。たとえば、ハードウェア シェーダ プラグイン(MPxShaderOverride)内から呼び出された場合、更新は次のフレーム(リフレッシュ)で実行されます。レンダー オーバーライド操作から呼び出された場合、次のシーン レンダーによって更新がトリガされます。シーン レンダーは、オーバーライド内から呼び出された次の MSceneRender か、レンダー オーバーライドがない場合にレンダラによって内部的に呼び出された次のシーン レンダーのいずれかです。

• このインタフェースを使用したコード例は、dx11Shader (MPxShaderOverride)プラグインおよび viewRenderOverrideShadows (MRenderOverride)プラグインにあります。dx11Shader プラグインには、ライトのバインドが変更されたときの追加リフレッシュの呼び出しを示すコードがあります。

• 通常、ライト情報はシーン レンダー(MSceneRender)中にのみ更新されます。シャドウ要求がカスタム レンダー オーバーライドのユーザ操作(MUserRenderOperation)内から実行された場合は、最後の使用可能なライト情報のみを使用できます。ユーザ操作にライト情報が必要な場合は、新しい仮想メソッド MUserRenderOperation::requiresLightData() をオーバーライドして、true を返すように設定できます。
• レンダー オーバーライドでのシーン レンダーが更新後にシャドウ マップなどの情報にアクセスできるようにするために、2 つのメソッド MSceneRender::preSceneRender() と MSceneRender::postSceneRender() を使用できます。これらのメソッドは、シャドウ マップの更新またはシーンのレンダリングの前か後のいずれかに呼び出されます。この時点で、現在の描画コンテキスト、したがってライティング/シャドーイング情報(MLightParameterInformation)が利用できます。
• 新しいインタフェースを使用する例としては、新しい viewRenderOverrideShadows レンダー オーバーライド プラグインがあります。このプラグインは、ユーザ操作を実行してシャドウ要求をキューに格納した後、カスタム シーン レンダーでそのシャドウ要求を使用します。プリシーン レンダー メソッドは、要求されたシャドウ マップを抽出するようにオーバーライドされます。これにより、カスタム シェーダがシーンのレンダリング中にこのシャドウ マップを使用できるようになります。ライトの制限数を超えるライトおよびシャドウ情報にアクセスできます。