feat: 解析式 PBR（Cook-Torrance GGX，metallic-roughness 工作流）
- 修 void* 指针算术警告（Texture::InitFromDds） - Material：slot2 语义切为 metallicRoughness（glTF 约定 G=粗糙度 B=金属度）+ 新增材质因子参数 UBO（binding 4，per-slot ring， 创建时写死，metallic/roughness 因子乘 MR 贴图） - simple_shader.frag：Blinn-Phong → Cook-Torrance（GGX 分布 + Smith 几何 + Schlick Fresnel，k=(r+1)²/8 解析光源版）；金属不参与 漫反射；环境光暂为常数（IBL 后续） - Model：读 aiTextureType_UNKNOWN（glTF MR 落点）+ AI_MATKEY_ METALLIC/ROUGHNESS_FACTOR（旧资产缺键退化为电介质 0/0.5）； 材质缓存键含因子 - main.cpp：演示场景换回 backpack（旧资产走因子路径验证 PBR 全链路） - 旧 specular 贴图不再使用（语义被 MR 取代）
This commit is contained in:
@@ -44,7 +44,7 @@ namespace Engine {
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m_MouseCapture = std::move(mouse);
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}
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vk::SurfaceKHR CreateSurface(vk::Instance instance);
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vk::SurfaceKHR CreateSurface(vk::Instance instance) const;
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void DestroySurface(vk::Instance instance, vk::SurfaceKHR surface);
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u32 GetWidth() const { return m_Width; }
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@@ -63,7 +63,7 @@ namespace Engine {
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// 输入事件系统
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bool IsKeyPressed(int key) const;
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void GetMouseDelta(float& dx, float& dy);
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void GetMouseDelta(float& dx, float& dy) const;
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@@ -1,46 +1,58 @@
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// Created by atdunbg on 2026/9/21.
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// Material：着色材质 = 一组纹理槽 + 一个描述符集。
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// Material：PBR 材质 = 纹理槽组 + 因子参数 UBO + 一个描述符集。
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// 槽位（binding = 槽位序号，与 simple_shader.frag 契约一致）：
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// 0 albedo（BaseColor，sRGB） 1 normal（切线空间法线，线性）
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// 2 specular（高光强度/颜色，线性） 3 emissive（自发光，sRGB）
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// 槽位（binding = 槽位序号，与 simple_shader.frag 契约一致，glTF
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// metallic-roughness 工作流）：
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// 0 albedo（BaseColor，sRGB） 1 normal（切线空间法线，线性）
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// 2 metallicRoughness（线性：G=粗糙度，B=金属度，glTF 约定）
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// 3 emissive（自发光，sRGB） 4 材质参数 UBO（fragment）
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//
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// 纹理非拥有（Model 的纹理缓存持有）；空槽由调用方传默认纹理
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//（白/平法线/黑/黑，Model 持有），shader 永远可以安全采样。
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// 纹理非拥有（Model 的纹理缓存持有）；缺槽由调用方传默认纹理。
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// 因子（metallicFactor/roughnessFactor）乘在 MR 贴图上——无 MR 图的
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// 旧资产退化为纯因子（电介质 + 常数粗糙度）。
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//
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#ifndef HELLOVULKAN_MATERIAL_H
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#define HELLOVULKAN_MATERIAL_H
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#include <Engine/Core/Types.h>
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#include <glm/glm.hpp>
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#include <vulkan/vulkan.hpp>
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#include <array>
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#include <string>
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namespace Engine
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{
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namespace Engine {
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class Device;
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class MemoryAllocator;
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class DescriptorManager;
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class Texture;
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class UniformBuffer;
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class Material
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{
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// 材质因子（乘 MR 贴图；无贴图时即最终值）
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struct MaterialParams {
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glm::vec4 factors{0.0f, 0.5f, 0.0f, 0.0f}; // x=metallic y=roughness
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};
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class Material {
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public:
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// 槽位序号（与 binding 对齐）
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enum Slot : u32 {
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Albedo = 0,
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Normal = 1,
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Specular = 2,
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MetallicRoughness = 2,
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Emissive = 3,
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kSlotCount = 4,
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kSlotCount = 4, // 纹理槽数
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kParamsBinding = 4, // 参数 UBO binding
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};
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Material(Device& device,
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Material(Device& device, MemoryAllocator& allocator,
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DescriptorManager& descriptorManager,
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vk::DescriptorSetLayout layout,
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const std::array<Texture*, kSlotCount>& textures);
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const std::array<Texture*, kSlotCount>& textures,
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const MaterialParams& params);
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~Material();
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Material(const Material&) = delete;
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@@ -49,12 +61,14 @@ namespace Engine
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vk::DescriptorSet GetDescriptorSet() const { return m_DescriptorSet; }
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Texture* GetTexture(Slot slot) const { return m_Textures[slot]; }
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// 材质缓存键：同贴图组合共享一份（Model 层使用）
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static std::string MakeCacheKey(const std::string paths[kSlotCount]);
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// 材质缓存键：同贴图组合+同因子共享一份（Model 层使用）
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static std::string MakeCacheKey(const std::string paths[kSlotCount],
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const MaterialParams& params);
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private:
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std::array<Texture*, kSlotCount> m_Textures{};
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vk::DescriptorSet m_DescriptorSet;
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Scope<UniformBuffer> m_ParamsBuffer; // per-slot 参数 ring（创建时写死）
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};
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} // namespace Engine
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@@ -64,10 +64,11 @@ namespace Engine
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Texture* GetOrLoadTexture(const std::string& path, bool srgb);
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||||
// 材质缓存入口：同贴图组合共享同一 Material（一个描述符集），
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// 材质缓存入口：同贴图组合+因子共享同一 Material（一个描述符集），
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// 槽位路径为空/文件缺失折到对应默认纹理。路径已做反斜杠归一化。
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// paths 下标 = Material::Slot（albedo/normal/specular/emissive）
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||||
Material* GetOrCreateMaterial(const std::string paths[Material::kSlotCount]);
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||||
// paths 下标 = Material::Slot；params = metallic/roughness 因子
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||||
Material* GetOrCreateMaterial(const std::string paths[Material::kSlotCount],
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const MaterialParams& params);
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Device& m_Device;
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MemoryAllocator& m_Allocator;
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@@ -49,7 +49,7 @@ namespace Engine {
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class Renderer {
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public:
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Renderer(Window& window);
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explicit Renderer(Window& window);
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||||
~Renderer();
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||||
Renderer(const Renderer&) = delete;
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@@ -28,10 +28,10 @@ namespace Engine {
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CommandManager& operator=(const CommandManager&) = delete;
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// 开始录制指定帧槽位的命令缓冲
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vk::CommandBuffer BeginFrame(u32 frameSlot);
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vk::CommandBuffer BeginFrame(u32 frameSlot) const;
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// 结束录制
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void EndFrame(u32 frameSlot);
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void EndFrame(u32 frameSlot) const;
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||||
vk::CommandBuffer GetBuffer(u32 frameSlot) const { return m_Buffers[frameSlot]; }
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||||
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@@ -28,21 +28,21 @@ namespace Engine {
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||||
DescriptorManager(const DescriptorManager&) = delete;
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DescriptorManager& operator=(const DescriptorManager&) = delete;
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||||
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||||
vk::DescriptorSetLayout CreateLayout(const std::vector<DescriptorBinding>& bindings);
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||||
vk::DescriptorSetLayout CreateLayout(const std::vector<DescriptorBinding>& bindings) const;
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||||
vk::DescriptorSet AllocateDescriptorSet(vk::DescriptorSetLayout layout);
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||||
void UpdateUniformBuffer(vk::DescriptorSet set, u32 binding,
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vk::Buffer buffer, u64 size);
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||||
vk::Buffer buffer, u64 size) const;
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||||
void UpdateStorageBuffer(vk::DescriptorSet set, u32 binding,
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||||
vk::Buffer buffer, u64 size);
|
||||
vk::Buffer buffer, u64 size) const;
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|
||||
void UpdateTexture(vk::DescriptorSet set, u32 binding,
|
||||
vk::Sampler sampler, vk::ImageView view);
|
||||
vk::Sampler sampler, vk::ImageView view) const;
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// 单个 set layout 的旧接口（保留）
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vk::PipelineLayout CreatePipelineLayout(vk::DescriptorSetLayout layout,
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u32 pushConstantSize);
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u32 pushConstantSize) const;
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||||
// 多 set layout 的新接口。
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// push constant range 按程序级 vertex|fragment 声明（与
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@@ -50,7 +50,7 @@ namespace Engine {
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||||
// push 调用点必须带同样的双 stage（VUID-01796）
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vk::PipelineLayout CreatePipelineLayout(
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const std::vector<vk::DescriptorSetLayout>& layouts,
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u32 pushConstantSize);
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||||
u32 pushConstantSize) const;
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||||
private:
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Device& m_Device;
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||||
@@ -64,7 +64,7 @@ namespace Engine {
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// 每块的容量（set 数；各类型描述符数同值）
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static constexpr u32 kChunkSets = 4096;
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vk::DescriptorPool CreateChunk();
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||||
vk::DescriptorPool CreateChunk() const;
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};
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||||
} // namespace Engine
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||||
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||||
@@ -39,12 +39,12 @@ namespace Engine {
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||||
ShaderObject CreateFromSPIRV(const std::vector<u32>& spirv,
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||||
vk::ShaderStageFlagBits stage,
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const std::vector<vk::DescriptorSetLayout>& layouts = {},
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||||
u32 pushConstantSize = 0);
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||||
u32 pushConstantSize = 0) const;
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||||
void Destroy(const ShaderObject& shader);
|
||||
void Destroy(const ShaderObject& shader) const;
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private:
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std::vector<u32> ReadSPIRV(const std::string& path);
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||||
static std::vector<u32> ReadSPIRV(const std::string& path);
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||||
Device& m_Device;
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};
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@@ -35,8 +35,8 @@ namespace Engine {
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vk::Fence GetFrameFence(u32 frameIndex) const { return m_FrameFences[frameIndex]; }
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// 等待并重置这一帧的 Fence
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void WaitFence(u32 frameIndex); // 只等，不 reset
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void ResetFence(u32 frameIndex); // 只 reset
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void WaitFence(u32 frameIndex) const; // 只等，不 reset
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void ResetFence(u32 frameIndex) const; // 只 reset
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private:
|
||||
Device& m_Device;
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||||
@@ -39,7 +39,7 @@ namespace Engine {
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||||
u64 GetSize() const { return m_Size; }
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// 写入指定帧槽位的 UBO（仅在该槽位 fence 确认完成后调用）
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void Update(u32 frameSlot, const void* data, u64 size);
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||||
void Update(u32 frameSlot, const void* data, u64 size) const;
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private:
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std::vector<Scope<Buffer>> m_Buffers;
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