11.3纹理数组1

纹理数组在3D图形编程中是一种高效的数据结构，主要用于存储一系列相关的纹理对象。在C++中，使用Direct3D API时，纹理数组是由ID3D11Texture2D接口表示的，它可以是一个单独的纹理对象，也可以是一个纹理数组。创建纹理数组时，可以通过设置`ArraySize`属性来确定数组中纹理的数量。 在Effect文件（通常为`.fx`文件）中，我们可以声明一个Texture2DArray类型的变量，如`Texture2DArray gTreeMapArray;`这使得在着色器中可以方便地访问和操作纹理数组。然而，需要注意的是，当在着色器中对纹理数组进行采样时，索引必须是一个常量表达式，不能随着像素位置变化。例如，尝试用非常量的`PrimID%4`作为索引会导致编译错误。 纹理数组的采样需要三个纹理坐标，其中前两个是标准的2D纹理坐标，第三个是数组的索引。在树广告牌的示例中，每个广告牌对应一个纹理，数组索引通过`PrimID%4`计算得出，确保索引始终在有效范围内。这样，我们可以在一次绘制调用中使用不同的纹理，无需多次设置纹理和绘制，显著减少了系统开销。 为了使用纹理数组，通常需要以下几个步骤： 1. **创建纹理对象**：为每个单独的纹理创建ID3D11Texture2D对象，加载相应的图像数据。 2. **创建纹理数组对象**：接着，创建一个空的ID3D11Texture2D对象，其`ArraySize`属性设置为纹理对象的数量。 3. **复制纹理到数组**：将之前创建的每个纹理对象复制到纹理数组的相应元素中。 4. **创建着色器资源视图**：创建一个ID3D11ShaderResourceView，它是着色器访问纹理数据的接口。这样，着色器就可以通过这个视图来采样纹理数组了。 在实际编程中，由于Direct3D当时未提供直接加载多个图像到纹理数组的函数，需要自定义函数来处理这一过程。`d3dHelper::CreateTexture2DArraySRV`函数就是这样一个例子，它接受设备、上下文、文件名列表、格式、过滤器等参数，然后分别加载每个纹理，创建纹理数组并返回对应的着色器资源视图。 纹理数组的应用场景包括但不限于绘制具有不同纹理的一组图元，比如在游戏场景中绘制多种植物时，可以使用纹理数组一次性加载所有植物纹理，减少状态切换，提高渲染效率。此外，它还可以用于实现纹理 atlasing 或者在材质系统中存储多个变体。纹理数组是3D图形编程中一种强大的工具，可以优化性能并简化代码管理。