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28.03.2015, 11:57

Partikel System mit mehreren Startpunkten

Guten Morgen!

Ich sitze seit Vorgestern vor meinem alten Partikel System und möchte es in ein neues Projekt implementieren.
Vorgesehen ist die Klasse für einen Startpunkt pro Klasse, ich hätte aber gerne mehrere in einer Klasse. Wenn ich jedes mal, wenn ein neues Partikel System gestartet wird, alle Buffer neu initialisiere, würde das stark auf die FPs gehen (soweit ich weiß).

Also möchte ich ganz einfach in der einen Klasse die Buffer für mehrere Startpunkte benutzen. Eine Möglichkeit wäre natürlich jetzt, das ganze System auf die CPU zu verlagern und die GPU nur zum rendern zu benutzen. Allerdings möchte ich unbedingt die GPU stärker belasten, da man (oder zumindest ich) als Anfänger sowieso der CPU zu viel Arbeit macht.

Naja, mein System funktioniert soweit zwar ganz gut, nur habe ich zwei Probleme:
  1. Wenn zwei oder mehr Partikel Systeme parallel laufen, findet alles doppelt so schnell statt. Das heißt, dass die Partikel zwei mal so schnell Spawnen, sich bewegen und verschwinden. Die Frage: Wieso ist das so?
  2. Wenn ich ein Partikel System schreibe, das genug Partikel haben kann, um ewig zu laufen, dann erhält sich das ganze selbst auf der GPU. Dabei habe ich jetzt allerdings das Problem, dass ich eben auch ein System, dass ewig laufen kann, löschen mag. Die Frage: Wie lasse ich ein unendliches Partikel System effektiv "sterben"?

Leider weiß ich beim ersten Problem nicht wirklich, woran es liegt, und beim zweiten weiß ich nicht, wie ich es lösen soll bzw. kann. Wäre um jede Hilfe froh!

Mein Shader:

HLSL-Quelltext

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cbuffer cbPerFrame
{
    float3 gEyePosW;

    float3 gEmitPosW;
    float3 gEmitDirW;

    float gGameTime;
    float gTimeStep;
    float gAge;
    float4x4 gViewProj;
};

cbuffer cbFixed
{
    float2 gQuadTexC[4] =
    {
        float2(0.0f, 1.0f),
        float2(1.0f, 1.0f),
        float2(0.0f, 0.0f),
        float2(1.0f, 0.0f)
    };
};

Texture2D gTexture;
Texture1D gRandomTex;

SamplerState samLinear
{
    Filter = MIN_MAG_MIP_LINEAR;
    AddressU = WRAP;
    AddressV = WRAP;
};

DepthStencilState DisableDepth
{
    DepthEnable = FALSE;
    DepthWriteMask = ZERO;
};

DepthStencilState NoDepthWrites
{
    DepthEnable = TRUE;
    DepthWriteMask = ZERO;
};

BlendState AdditiveBlending
{
    AlphaToCoverageEnable = FALSE;
    BlendEnable[0] = TRUE;
    SrcBlend = SRC_ALPHA;
    DestBlend = ONE;
    BlendOp = ADD;
    SrcBlendAlpha = ZERO;
    DestBlendAlpha = ZERO;
    BlendOpAlpha = ADD;
    RenderTargetWriteMask[0] = 0x0F;
};

float3 RandUnitVec3(float offset)
{
    float u = (gGameTime + offset);

    float3 v = gRandomTex.SampleLevel(samLinear, u, 0).xyz;

        return normalize(v);
}

#define PT_EMITTER 0
#define PT_FLARE 1

struct Particle
{
    float3 InitialPosW  : POSITION;
    float3 InitialVelW  : VELOCITY;
    float2 SizeW        : SIZE;
    float Age           : AGE;
    uint Type           : TYPE;
};

Particle StreamOutVS(Particle vin)
{
    return vin;
}

[maxvertexcount(2)]
void StreamOutGS(point Particle gin[1], inout PointStream<Particle> ptStream)
{
    gin[0].Age += gTimeStep;

    if (gin[0].Type == PT_EMITTER)
    {
        if (gin[0].Age > 0.005f)
        {
            float3 vRandom = RandUnitVec3(0.0f);

            if (gEmitDirW.x != 0.0f)
                vRandom.x *= gEmitDirW.x;
            else
                vRandom.x *= 0.5f;

            if (gEmitDirW.y != 0.0f)
                vRandom.y *= gEmitDirW.y;

            if (gEmitDirW.z != 0.0f)
                vRandom.z *= gEmitDirW.z;
            else
                vRandom.z *= 0.5f;

                Particle p;
            p.InitialPosW = gEmitPosW.xyz;
            p.InitialVelW = 1.2f * vRandom;
            p.SizeW = float2(1.75f, 1.75f);
            p.Age = 0.0f;
            p.Type = PT_FLARE;

            ptStream.Append(p);

            gin[0].Age = 0.0f;
        }

        ptStream.Append(gin[0]);
    }
    else
    {
        if (gin[0].Age <= 1.0f)
            ptStream.Append(gin[0]);
    }
}

GeometryShader gsStreamOut = ConstructGSWithSO(CompileShader(gs_5_0, StreamOutGS()), "POSITION.xyz; VELOCITY.xyz; SIZE.xy; AGE.x; TYPE.x");

technique11 StreamOutTech
{
    pass P0
    {
        SetVertexShader(CompileShader(vs_5_0, StreamOutVS()));
        SetGeometryShader(gsStreamOut);

        SetPixelShader(NULL);

        SetDepthStencilState(DisableDepth, 0);
    }
}

struct VertexOut
{
    float3 PosW  : POSITION;
    float2 SizeW : SIZE;
    float4 Color : COLOR;
    uint   Type  : TYPE;
};

VertexOut DrawVS(Particle vin)
{
    VertexOut vout;

    float t = vin.Age;

    float3 gAccelW = { gEmitDirW.x * 4.0f, gEmitDirW.y * 4.0f, gEmitDirW.z * 4.0f};

    vout.PosW = 0.5f * t * t * gAccelW + t * vin.InitialVelW + vin.InitialPosW;

    float opacity = 1.0f - smoothstep(0.0f, 1.0f, t / 1.0f);
    vout.Color = float4(1.0f, 0.5f, 0.0f, opacity);

    vout.SizeW = vin.SizeW;
    vout.Type = vin.Type;

    return vout;
}

struct GeoOut
{
    float4 PosH  : SV_Position;
    float4 Color : COLOR;
    float2 Tex   : TEXCOORD;
};

[maxvertexcount(4)]
void DrawGS(point VertexOut gin[1], inout TriangleStream<GeoOut> triStream)
{
    if (gin[0].Type != PT_EMITTER)
    {
        float3 look = normalize(gEyePosW.xyz - gin[0].PosW);
            float3 right = normalize(cross(float3(0, 1, 0), look));
            float3 up = cross(look, right);

            float halfWidth = 0.5f*gin[0].SizeW.x;
        float halfHeight = 0.5f*gin[0].SizeW.y;

        float4 v[4];
        v[0] = float4(gin[0].PosW + halfWidth*right - halfHeight*up, 1.0f);
        v[1] = float4(gin[0].PosW + halfWidth*right + halfHeight*up, 1.0f);
        v[2] = float4(gin[0].PosW - halfWidth*right - halfHeight*up, 1.0f);
        v[3] = float4(gin[0].PosW - halfWidth*right + halfHeight*up, 1.0f);

        GeoOut gout;
        [unroll]
        for (int i = 0; i < 4; ++i)
        {
            gout.PosH = mul(v[i], gViewProj);
            gout.Tex = gQuadTexC[i];
            gout.Color = gin[0].Color;
            triStream.Append(gout);
        }
    }
}

float4 DrawPS(GeoOut pin) : SV_TARGET
{
    return gTexture.Sample(samLinear, float3(pin.Tex, 0))*pin.Color;
}

technique11 DrawTech
{
    pass P0
    {
        SetVertexShader(CompileShader(vs_5_0, DrawVS()));
        SetGeometryShader(CompileShader(gs_5_0, DrawGS()));
        SetPixelShader(CompileShader(ps_5_0, DrawPS()));

        SetBlendState(AdditiveBlending, float4(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f), 0xffffffff);
        SetDepthStencilState(NoDepthWrites, 0);
    }
}


Die einzige wohl interessante Funktion im C++ Code ist denke ich die draw Funktion:

C-/C++-Quelltext

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void ParticleSystem::draw(const Camera& cam, ID3D11DeviceContext* dc)
{   
D3DMATRIX VP = cam.getViewProj();
mFX->SetViewProj(VP);   
mFX->SetGameTime(static_cast<float>(mRandomTimer.getElapsedTime() / 1000.0f));  
mFX->SetEyePosW(cam.getPosition());
mFX->SetTexArray(mTextureSRV);  
mFX->SetRandomTex(mRandomTexSRV);
dc->IASetInputLayout(InputLayouts::Particle);   
dc->IASetPrimitiveTopology(D3D11_PRIMITIVE_TOPOLOGY_POINTLIST);
UINT stride = sizeof(Vertex::Particle); 
UINT offset = 0;
    
D3DX11_TECHNIQUE_DESC techDesc;
for (unsigned int i = 0; i < mParticles.size(); i++)    
{       
mFX->SetEmitPosW(mParticles[i].mEmitPos);       
mFX->SetAge(mParticles[i].mAge);        
mFX->SetEmitDirW(mParticles[i].mEmitDir);
        
if (mParticles[i].mFirstRun)            
dc->IASetVertexBuffers(0, 1, &mInitVB, &stride, &offset);       
else            
dc->IASetVertexBuffers(0, 1, &mDrawVB, &stride, &offset);
        
dc->SOSetTargets(1, &mStreamOutVB, &offset);
        
mFX->StreamOutTech->GetDesc(&techDesc);
        
for (UINT p = 0; p < techDesc.Passes; p++)      
{           
mFX->StreamOutTech->GetPassByIndex(p)->Apply(0, dc);
            
if (mParticles[i].mFirstRun)            
{               
dc->Draw(1, 0);             
mParticles[i].mFirstRun = false;            
}           
else                
dc->DrawAuto();     
}
        
ID3D11Buffer* bufferArray[1] = { 0 };       
dc->SOSetTargets(1, bufferArray, &offset);
        
std::swap(mDrawVB, mStreamOutVB);
        
dc->IASetVertexBuffers(0, 1, &mDrawVB, &stride, &offset);
        
mFX->DrawTech->GetDesc(&techDesc);      
for (UINT p = 0; p < techDesc.Passes; ++p)      
{           
mFX->DrawTech->GetPassByIndex(p)->Apply(0, dc);
            
dc->DrawAuto();     
}   
}
}



PS: Der C++ Code formatiert sich von selbst so, ich kann keine Absätze machen :(

MFG
FERNman

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »FERNman« (29.03.2015, 12:33)


2

28.03.2015, 14:06



Genau das Problem mit den Absätzen habe ich auch immer.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Sceiwen« (13.06.2015, 12:52)


3

28.03.2015, 18:02

Bitte keine Fullquotes auf den Post direkt vor dir, dass macht das lesen sehr schwer.
Um das Problem zu beheben, vor dem Einfügen des Quelltextes im Editor oben auf "Quelltext" drücken.
"Theory is when you know something, but it doesn’t work. Practice is when something works, but you don’t know why. Programmers combine theory and practice: Nothing works and they don’t know why." - Anon

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