概念类比

• 着色器类型

3DS Max HLSL编写与预览

• 首先，为了避免折腾和跟上b站的视频教程，下载
  3DS Max
  ，接着添加一个茶壶
  只是教程用的是
  Direct9
  ，我们现在用的是
  Direct11
  ，语法有点差异
  
  打开
  3DS Max
  ，按下快捷键
  M
  ，或者点击材质编辑器
  
  然后切换模式，换成精简材质编辑器
  
  点击
  物理材质
  切换自己写的shader
  
  选择
  DirectX Shader
  材质
  
  点击确定
  
  点击路径，可选择自定义材质
  

可以事先在桌面上新建一个txt文件，然后把扩展名改为.fx，可以使用vscode或者visualStudio下载HLSL扩展进行编辑
这列我提供一个Direct11的最简单的纯色着色器效果文件
solidColor.fx

// solidColor.fx


//世界投影矩阵
//用来将顶点从模型空间转换到最终的裁剪空间
float4x4 WorldViewProjection : WorldViewProjection < string UIWidget="None"; >;

//UI面板项目
float4 SolidColor
<
    string UIWidget = "Color";
    string UIName="Solid Color";
> = float4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);

struct VertexShaderInput
{
    //顶点着色器输入用这个语义
    //表示顶点的位置信息
    //模型空间（或世界空间）中定义的
    float4 Position : POSITION;
};

struct VertexShaderOutput
{
    //顶点着色器输出用这个语义
    //表示顶点在裁剪空间（Clip Space）中的位置
    //用来决定顶点在屏幕上位置的空间
    float4 Position : SV_Position;
};

struct PixelShaderOutput
{
    float4 Color : SV_TARGET;
};

//================== 简单的顶点着色器函数
VertexShaderOutput VertexShaderFunction(VertexShaderInput input)
{
    VertexShaderOutput output;

    // 计算最终的顶点位置
    output.Position = mul(input.Position, WorldViewProjection);

    return output;
}


//=============== 基本像素着色器函数
PixelShaderOutput PixelShaderFunction()
{
    PixelShaderOutput output;

    // 设置像素颜色为 SolidColor 定义的颜色
    output.Color = SolidColor;

    return output;
}

// 定义渲染效果
//Direct9写technique
//Direct10写technique10
//Direct11写technique11
technique11 SolidColorTechnique
{
    pass P0
    {
        // 基本顶点着色器
        VertexShader = compile vs_5_0 VertexShaderFunction();

        // 基本像素着色器
        PixelShader = compile ps_5_0 PixelShaderFunction();
    }
}

然后把这个材质拖到模型上

参数
Solid Color
是我们在代码中定义的组件，用来选材质颜色

float4 SolidColor
<
    string UIWidget = "Color";
    string UIName="Solid Color";
> = float4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);

WPF着色器编写与使用

看了下，似乎wpf只支持像素着色器，不支持顶点着色器。那代码就简化许多了。
第二个问题是wpf中没有通过HLSL生成UI控件，怎么调整SolidColor？
我看了下HLSL变量声明语法，原来
<DataType名称 = 值;... ;>
是批注语法效果框架能识别，但会被hlsl忽略
https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/direct3dhlsl/dx-graphics-hlsl-variable-syntax

[Storage_Class] [Type_Modifier] Type Name[Index] [: Semantic] [: Packoffset] [: Register]; [Annotations] [= Initial_Value]

wpf中使用的则是
Register
可选部分，从寄存器读取输入

wpfSolidColor.fx

struct PixelShaderOutput
{
    float4 Color : SV_TARGET;
};
float4 SolidColor : register(c0) = float4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);

//=============== 基本像素着色器函数
PixelShaderOutput PixelShaderFunction()
{
    PixelShaderOutput output;

    // 设置像素颜色为 SolidColor 定义的颜色
    output.Color = SolidColor;

    return output;
}

• 编译
  然后使用效果编译工具
  fxc.exe
  编译这个文件
  ./fxc /T ps_3_0 /E PixelShaderFunction /Fo TextEffect2.ps wpfSolidColor.fx
  注意，wpf支持的directx版本比较老，这里只能用
  ps_3_0
  或
  ps_2_0
  https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/direct3dtools/dx-graphics-tools-fxc-syntax
  之后把
  TextEffect2.ps
  拷贝到项目，把生成方式改为
  资源
  在添加一个效果类

namespace 你的命名空间
{
    public class SolidShader:ShaderEffect
    {
        public static readonly DependencyProperty SolidColorProperty = DependencyProperty.Register("SolidColor", typeof(Color), typeof(SolidShader), new UIPropertyMetadata(Color.FromArgb(255, 0, 0, 0), PixelShaderConstantCallback(1)));
        public SolidShader()
        {
            PixelShader pixelShader = new PixelShader();
            pixelShader.UriSource = new Uri("pack://application:,,,/程序集命名空间;component/路径/TextEffect2.ps", UriKind.Absolute);
            this.PixelShader = pixelShader;

            this.UpdateShaderValue(SolidColorProperty);
        }
        public Color SolidColor
        {
            get
            {
                return ((Color)(this.GetValue(SolidColorProperty)));
            }
            set
            {
                this.SetValue(SolidColorProperty, value);
            }
        }
    }
}

最后看到像素着色器正常运行

总结

• 自定义
  着色器类型很多，3ds max中能自定义完整的渲染管线，包括顶点着色器和像素着色器。但是wpf只支持像素着色器的自定义。
• 着色器编译入口
  使用
  fxc.exe
  我们可以自及指定入口函数，但是使用
  Shazzam Shader Editor
  看起来已经在代码中固定了入口函数。
  Shazzam Shader Editor
  使用
  Shazzam Shader Editor
  的好处是编译和预览方便
• 版本
  Direct已经更新到11了，但wpf只支持Direct9