写教程到现在，我发现有关纹理资源的一些解说和应用都写的太过分散，导致连我自己找起来都不方便。现在决定把这部分的内容整合起来，尽可能做到一篇搞定所有2D纹理相关的内容，其中包括：

你必须要先了解纹理映射，然后再来看这部分内容，原本分散在各个章节的部分现在都已经删去。

DirectX11 With Windows SDK完整目录

Github项目源码

欢迎加入QQ群: 727623616 可以一起探讨DX11，以及有什么问题也可以在这里汇报。

由于内容重复，这里只给出跳转链接：

纹理坐标系

过滤器

对纹理进行采样

DDS是一种图片格式，是DirectDraw Surface的缩写，它是DirectX纹理压缩（DirectX Texture Compression，简称DXTC）的产物。由NVIDIA公司开发。大部分3D游戏引擎都可以使用DDS格式的图片用作贴图，也可以制作法线贴图。其中dds格式支持1D纹理、2D纹理、2D纹理数组、2D纹理立方体、3D纹理，支持mipmaps，而且你还可以进行纹理压缩。

WIC（Windows Imaging Component）是一个可以扩展的平台，为数字图像提供底层API，它可以支持bmp、dng、ico、jpeg、png、tiff等格式的位图的编码与解码。

在DirectXTex中打开DDSTextureLoader文件夹和WICTextureLoader文件夹，分别找到对应的头文件和源文件(不带12的)，并加入到你的项目中

第二个重载版本用于为DDS位图生成mipmaps，但大多数情况下你能载入的DDS位图本身都自带mipmaps了，与其运行时生成，不如提前为它制作mipmaps。

上面两个函数都使用了这个函数，而且如果你想要更强的扩展性，就可以了解一下：

这里我只介绍简易版本的，因为跟上面提到的函数差别只是读取来源不一样，其余参数我就不再赘述：

如果你需要生成mipmaps，就使用带D3D设备上下文的重载版本。

由于用法上和DDSTextureLoader大同小异，我这里也只提CreateWICTextureFromFileEx函数：

ScreenGrab既可以用于屏幕截屏输出，也可以将你在程序中制作好的纹理输出到文件。

在DirectXTex中找到ScreenGrab文件夹，将ScreenGrab.h和ScreenGrab.cpp加入到你的项目中即可使用。

但为了能保存WIC类别的位图，还需要包含头文件wincodec.h以使用里面一些关于WIC控件的GUID。ScreenGrab的函数位于名称空间DirectX内。

理论上它可以保存纹理、纹理数组、纹理立方体。

下表给出了常用的GUID：

这里演示了如何保存后备缓冲区纹理到文件：

如果输出的dds文件打开后发现图像质量貌似有问题，你可以检验输出纹理的alpha值(关闭Alpha通道查看位图通常可以恢复正常)，也可以尝试用DDSView程序来打开文件观看(图像本身可能没有问题但程序不能完美预览高版本产生的dds文件)。

Direct3D 11允许我们创建1D纹理、2D纹理、3D纹理，分别对应的接口为ID3D11Texture1D, ID3D11Texture2D和ID3D11Texture3D。创建出来的对象理论上不仅在内存中占用了它的实现类所需空间，还在显存中占用了一定空间以存放纹理的实际数据。

由于实际上我们最常用到的就是2D纹理，因此这里不会讨论1D纹理和3D纹理的内容。

首先让我们看看D3D11对一个2D纹理的描述：

这里特别要讲一下MipLevels：

对于经常作为着色器资源的纹理，通常是不能对其开启MSAA的，应当把Count设为1，Quality设为0

紧接着是DXGI_FORMAT：

它用于指定纹理存储的数据格式，最常用的就是DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM了。这种格式在内存的排布可以用下面的结构体表示：

了解这个对我们后期通过内存填充纹理十分重要。

然后是Usage：

如果一个纹理以D3D11_USAGE_DEFAULT的方式创建，那么它可以使用下面的这些方法来更新纹理：

通过DDSTextureLoader或WICTextureLoader创建出来的纹理默认都是这种类型

而如果一个纹理以D3D11_USAGE_IMMUTABLE的方式创建，则必须在创建阶段就完成纹理资源的初始化。此后GPU只能读取，也无法对纹理再进行修改

D3D11_USAGE_DYNAMIC创建的纹理通常需要频繁从CPU写入，使用ID3D11DeviceContext::Map方法将显存映射回内存，经过修改后再调用ID3D11DeviceContext::Unmap方法应用更改。而且它对纹理有诸多的要求，直接从下面的ERROR可以看到： D3D11 ERROR: ID3D11Device::CreateTexture2D: A D3D11_USAGE_DYNAMIC Resource must have ArraySize equal to 1. [ STATE_CREATION ERROR #101: CREATETEXTURE2D_INVALIDDIMENSIONS] D3D11 ERROR: ID3D11Device::CreateTexture2D: A D3D11_USAGE_DYNAMIC Resource must have MipLevels equal to 1. [ STATE_CREATION ERROR #102: CREATETEXTURE2D_INVALIDMIPLEVELS]

上面说到，纹理只能是单个，不能是数组，且mip等级只能是1，即不能有mipmaps

而D3D11_USAGE_STAGING则完全允许在CPU和GPU之间的数据传输，但它只能作为一个类似中转站的资源，而不能绑定到渲染管线上，即你也不能用该纹理生成mipmaps。比如说有一个D3D11_USAGE_DEFAULT你想要从显存拿到内存，只能通过它以ID3D11DeviceContext::CopyResource或者ID3D11DeviceContext::CopySubresourceRegion方法来复制一份到本纹理，然后再通过ID3D11DeviceContext::Map方法取出到内存。

现在来到BindFlags：

以下是和纹理有关的D3D11_BIND_FLAG枚举成员：

再看看CPUAccessFlags：

可以用按位或的方式同时指定上述枚举值，如果该flag设为0可以获得更好的资源优化操作。

最后是和纹理相关的MiscFlags：

填充好D3D11_TEXTURE2D_DESC后，你才可以用它创建一个2D纹理：

过程我就不演示了。

创建好纹理后，我们还需要让它绑定到资源视图，然后再让该资源视图绑定到渲染管线的指定阶段。

D3D11_SHADER_RESOURCE_VIEW_DESC的定义如下：

其中Format要和纹理创建时的Format一致，对于2D纹理来说，应当指定D3D11_SRV_DIMENSION为D3D11_SRV_DIMENSION_TEXTURE2D。

然后D3D11_TEX2D_SRV结构体定义如下：

通过MostDetailedMap我们可以指定开始使用的纹理子资源，MipLevels则指定使用的子资源数目。如果要使用完整mipmaps，则需要指定MostDetailedMap为0， MipLevels为-1.

例如我想像下图那样使用mip等级为1到2的纹理子资源，可以指定MostDetailedMip为1，MipLevels为2.

创建着色器资源视图的演示如下：

我们创建着色器资源的目的就是以它作为媒介，传递给着色器使用。上面打*意味着渲染管线的所有可编程着色器阶段都有该方法。

此外，着色器资源视图不仅可以绑定纹理资源，还可以绑定缓冲区资源。

目前在DDSTextureLoader和WICTextureLoader中，我们只需要用到纹理的着色器资源。这里以ID3D11DeviceContext::PSSetShaderResources为例：

通常我们将可能包含mipmaps的纹理称作纹理，那么纹理子资源实际上指的就是其中的一个mip等级对应的2维数组(针对2维纹理来说)。比如512x512的纹理加载进来包含的mipmap等级数(Mipmap Levels)为10，包含了从512x512, 256x256, 128x128…到1x1的10个二维数组颜色数据，这十个纹理子资源在纹理中的内存是相对紧凑的。

例如：上述纹理(R8G8B8A8格式) mip等级为1的纹理子资源首元素地址 为 从mip等级为0的纹理子资源首元素地址再偏移512x512x4字节的地址。

Direct3D API使用Mip切片(Mip slice)来指定某一mip等级的纹理子资源，也有点像索引。比如mip slice值为0时，对应的是512x512的纹理，而mip slice值1对应的是256x256，以此类推。

如果你想要为2D纹理进行初始化，那么你要接触到的结构体类型为D3D11_SUBRESOURCE_DATA。定义如下：

而如果你使用的是ID3D11DeviceContext::Map方法来获取一个纹理子资源，那么获取到的是D3D11_MAPPED_SUBRESOURCE，其定义如下：

若一张512x512的纹理(R8G8B8A8)，那么它的RowPitch为512x4=2048字节，同理在初始化一个512x512的纹理(R8G8B8A8)，它的RowPitch有可能为512x4=2048字节。

注意：在运行的时候，RowPitch和DepthPitch有可能会比你所期望的值更大一些，因为在每一行的数据之间有可能会填充数据进去以对齐。

通常情况下我们希望读出来的RGBA是连续的，然而下述映射回内存的做法是错误的，因为每一行的数据都有填充，读出来的话你可能会发现图像会有错位：

下面的读取方式才是正确的：

通常这种资源的类型有可能是D3D11_USAGE_IMMUTABLE或者D3D11_USAGE_DEFAULT。我们需要按下面的步骤进行：

该方法通过GPU将一份完整的源资源复制到目标资源：

但是需要注意：

现在我们尝试通过代码的形式来创建一个纹理(以项目09作为修改)，代码如下：

2D纹理立方体的实际上是在以2D纹理数组资源的基础上创建出来的着色器纹理资源视图，通过视图指定哪6个连续的纹理作为纹理立方体。这也意味着你可以在一个2D纹理数组上创建多个纹理立方体。

Direct3D提供了枚举类型D3D11_TEXTURECUBE_FACE来标识立方体某一表面：

可以看出:

使用立方体映射意味着我们需要使用3D纹理坐标进行寻址，通过向量的形式来指定使用立方体某个表面的其中一点。

在HLSL中，立方体纹理用TextureCube来表示。

对于创建好的DDS立方体纹理，我们只需要使用DDSTextureLoader就可以很方便地读取进来：

然而从网络上能够下到的天空盒资源经常要么是一张天空盒贴图，要么是六张天空盒的正方形贴图，用DXTex导入还是比较麻烦的一件事情。我们也可以自己编写代码来构造立方体纹理。

将一张天空盒贴图转化成立方体纹理需要经历以下4个步骤：

而将六张天空盒的正方形贴图转换成立方体需要经历这4个步骤:

可以看到这两种类型的天空盒资源在处理上有很多相似的地方。

现在我们要将位图读进来，这是读取一张完整天空盒的实现版本的开头

现在我们可以利用CreateWICTextureFromFileEx函数内部帮我们预先生成mipmaps，必须要同时提供d3dDeviceContext和srcTexSRV才能生成。

而且关于纹理的拷贝操作可以不需要从GPU读到CPU再进行，而是直接在GPU之间进行拷贝，因此可以将usage设为D3D11_USAGE_DEFAULT，cpuAccessFlags设为0.

接下来需要创建一个新的纹理数组。首先需要填充D3D11_TEXTURE2D_DESC结构体内容，这里的大部分参数可以从天空盒纹理取得。

对于mip等级需要特别处理，比如一个4096x3072的完整天空盒位图，其生成的mip等级是13，但是对于里面的1024x1024立方体表面，其生成的mip等级是11，可以得到这样的一个关系：纹理数组的mip等级比读进来的天空盒位图mip等级少2.

D3D11_BIND_SHADER_RESOURCE和D3D11_RESOURCE_MISC_TEXTURECUBE的标签记得不要遗漏。

现在我们需要对源位图进行节选，但节选之前，首先我们需要了解定义3D盒的结构体D3D11_BOX：

3D box使用的是下面的坐标系，和纹理坐标系很像：

由于选取像素采用的是半开半闭区间，如[left, right)，在指定left, top, front的值时会选到该像素，而不对想到right, bottom, back对应的像素。

对于1D纹理来说，是没有Y轴和Z轴的，因此需要令front=0, back=1, top=0, bottom=1才能表示当前的1D纹理，如果出现像back和front相等的情况，则不会选到任何的纹理像素区间。

而2D纹理没有Z轴，在选取像素区域前需要置front=0, back=1。

3D纹理(体积纹理)可以看做一系列纹理的堆叠，因此front和back可以用来选定哪些纹理需要节选。

例如现在我们要将该天空盒的+X面对应的mipmap链拷贝到ArraySlice为0(即D3D11_TEXTURECUBE_FACE_POSITIVE_X)的目标资源中，则可以像下面这样写：

最后就是创建纹理立方体着色器资源视图了：

第一步是读取六张纹理，并根据需要生成mipmaps：