Stencil buffer

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Stencil buffer
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Introducción

• Es un buffer offscreen de la misma resolución que
  el backbuffer y el z-buffer
• Sirve para bloquear la llegada de pixels al
  backbuffer
• Funcionamiento similar al sistema de blending
  (posibilidad de muchas combinaciones)
• Aplicaciones
• Espejos
• Stencil shadows
• Efectos especiales

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Inicialización

• Al inicializar Direct3D hay que inicializar el
  Stencil buffer (en el momento en el que se
  inicializan otros buffers, como el Z-buffer)
• De hecho, el Stencil y el Z-buffer comparten la
  misma superficie en memoria unos bits se dedican
  al primero, y otros al segundo
• Se inicializa en el evento de DXUT
  ModifyDeviceSettings
• pDeviceSettings-gtd3d9.pp.AutoDepthStencilFormat
  D3DFMT_D24S8
• Durante el renderizado, se podrá habilitar,
  deshabilitar y borrar (poner a un cierto valor)
• SetRenderState( D3DRS_STENCILENABLE, true/false )
• Clear( 0, 0, D3DCLEAR_TARGET D3DCLEAR_ZBUFFER
  D3DCLEAR_STENCIL, 0xffffffff, 1.0f, 0 )

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Formatos

• Existen varias combinaciones posibles. Algunas
  son
• D3DFMT_D32 32-bit z-buffer bit depth
• D3DFMT_D15S1 16-bit z-buffer bit depth where 15
  bits are reserved for the depth channel and 1 bit
  is reserved for the stencil channel
• D3DFMT_D24S8 32-bit z-buffer bit depth using 24
  bits for the depth channel and 8 bits for the
  stencil channel.
• D3DFMT_D24X8 32-bit z-buffer bit depth using 24
  bits for the depth channel.
• D3DFMT_D24X4S4 32-bit z-buffer bit depth using 24
  bits for the depth channel and 4 bits for the
  stencil channel.

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Stencil test

• IF ref mask OP value mask trueTHEN
  aceptar pixel ELSE descartar pixel
• Ref valor de referencia. Por defecto es 0, pero
  se puede cambiar
• SetRenderState( D3DRS_STENCILREF, 0x1 )
• Mask máscara que se aplica con AND para
  bloquear ciertos bits. Por defecto no bloquea
  nada (0xffffffff) pero se puede modificar
• SetRenderStat( D3DRS_STENCILMASK, 0x000000ff )
• Value valor del pixel (i,j) en el stencil buffer

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• OP operador de comparación
• D3DCMP_NEVER Always fail the test
• D3DCMP_LESS Accept the new pixel if its value is
  less than the value of the current pixel
• D3DCMP_EQUAL Accept the new pixel if its value
  equals the value of the current pixel
• D3DCMP_LESSEQUAL Accept the new pixel if its
  value is less than or equal to the value of the
  current pixel
• D3DCMP_GREATER Accept the new pixel if its value
  is greater than the value of the current pixel
• D3DCMP_NOTEQUAL Accept the new pixel if its value
  does not equal the value of the current pixel
• D3DCMP_GREATEREQUAL Accept the new pixel if its
  value is greater than or equal to the value of
  the current pixel
• D3DCMP_ALWAYS Always pass the test.

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Como actualizar el stencil buffer

• Si falla el stencil test, se puede actualizar
  con
• SetRenderState( D3DRS_STENCILFAIL, operation )
• Si falla el z-test
• SetRenderState( D3DRS_STENCILZFAIL, operation )
• Si pasa ambos test
• SetRenderState( D3DRS_STENCILPASS, operation )
• Operation puede ser

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Operaciones

• Operation
• D3DSTENCILOP_KEEP Do not update the entry in the
  stencil buffer. This is the default value
• D3DSTENCILOP_ZERO Set the stencil-buffer entry to
  0
• D3DSTENCILOP_REPLACE Replace the stencil-buffer
  entry with a reference value
• D3DSTENCILOP_INCRSAT Increment the stencil-buffer
  entry, clamping to the maximum value
• D3DSTENCILOP_DECRSAT Decrement the stencil-buffer
  entry, clamping to zero
• D3DSTENCILOP_INVERT Invert the bits in the
  stencil-buffer entry
• D3DSTENCILOP_INCR Increment the stencil-buffer
  entry, wrapping to zero if the new value exceeds
  the maximum value
• D3DSTENCILOP_DECR Decrement the stencil-buffer
  entry, wrapping to the maximum value if the new
  value is less than zero
• Tambien existe una máscara que controla la
  escritura
• SetRenderState( D3DRS_STENCILWRITEMASK,
  0x000000ff )

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Ejemplo

• Se dibuja una primitiva con los siguientes
  valores
• SetRenderState( D3DRS_STENCILENABLE, true )
• SetRenderState( D3DRS_STENCILFUNC, D3DCMP_ALWAYS
  )
• SetRenderState( D3DRS_STENCILREF, 0x1 )
• SetRenderState( D3DRS_STENCILMASK, 0xffffffff )
• SetRenderState( D3DRS_STENCILZFAIL,
  D3DSTENCILOP_KEEP )
• SetRenderState( D3DRS_STENCILFAIL,
  D3DSTENCILOP_KEEP )
• SetRenderState( D3DRS_STENCILPASS,
  D3DSTENCILOP_REPLACE )
• Renderizar geometría para escribir en el stencil
  buffer
• Lo que se dibuje después se puede forzar a que no
  se salga de la superficie que se renderizó en la
  pasada anterior
• SetRenderState( D3DRS_STENCILENABLE, true )
• SetRenderState( D3DRS_STENCILFUNC, D3DCMP_EQUAL
  )
• SetRenderState( D3DRS_STENCILPASS,
  D3DSTENCILOP_KEEP )
• Renderizar la nueva geometría