打包错误？

Question

我传入了一个常量缓冲区，布局如下：

struct 
{
    float spread;
    D2D1_POINT_2F dimension;
    D2D1_POINT_2F dimension2;
} m_constants;

为了调试起见，dimension和dimension2具有相同的值。

在着色器中，我有：

cbuffer constants
{
    float spread;
    float2 dimension;
    float2 dimension2;
};

float4 main(
    float4 pos      : SV_POSITION,
    float4 posScene : SCENE_POSITION,
    float4 uv0      : TEXCOORD0
    ) : SV_Target
{
    float width = dimension.x;
    float height = dimension.y;
    float2 uv2 = float2(posScene.x / width, posScene.y / height);
    color.rgb = float3(uv2.xy,  0);
    return color;
}

理论上，这应该会输出一个左下角为绿色，右上角为红色的渐变。事实的确如此。但是，如果在着色器中我有足够的宽度和高度来使用dimension2。我得到一个水平渐变，从左边的绿色到右边的黄色。

为什么会这样呢？当我将m_constants传递给着色器时，这两个维度具有相同的值

Answer 1

常量缓冲区数据默认按16字节对齐，因此这意味着：

cbuffer constants
{
    float spread;
    float2 dimension;
    float2 dimension2;
};

将会是

cbuffer constants
{
    float spread; // 4 bytes
    float2 dimension; // 4 + 8 = 12 bytes
    float dummy; //12+8 = 20, which means we cross 16 for dimension 2, hence a dummy 4 bytes element is added
    float2 dimension2;
};

这里有一个描述这一点的link。

因此，安排结构的更好方法是：

struct 
{
    D2D1_POINT_2F dimension;
    D2D1_POINT_2F dimension2;
    float spread;
} m_constants;

并相应地修改hlsl副本：

cbuffer constants
{
    float2 dimension;
    float2 dimension2;
    float spread; // No more 16 bytes crossing problem
};

另一种方法是在不修改初始布局的情况下，在c++ side中声明您的结构，如下所示：

#pragma pack(push)
#pragma pack(16) 
struct 
{
    float spread;
    D2D1_POINT_2F dimension;
    D2D1_POINT_2F dimension2;     
} m_constants;
#pragma pack(pop)

这将强制结构对齐16个字节。

您也可以使用/Zp16编译器标志，但这将应用于程序中的每个结构(这并不总是可取的)。在visual studio中，转到“项目属性”“-> c/c++ ->代码生成”，然后有“结构成员对齐”选项，您可以在其中进行设置。

您也可以在c++端使用packoffset，但这意味着hlsl布局需要与打包的hlsl布局匹配(这意味着您在hlsl常量缓冲区中保持相同的顺序，但仍然必须修改hlsl版本)。