Shader Reflection
Shader的信息可以通过轮询ID3D11ShaderReflection接口获取，该接口也可以获取用于轮询Constant Buffer,Variable,Type信息的接口。通过D3DReflect()函数可以从shader获取其ID3D11ShaderReflection接口
以下为从shader中获取ID3D11ShaderReflection的方法：
ID3DBlob* pCompiledShader;
// call D3DCompile Compile Shader
...
Microsoft::WRL::ComPtr<ID3D11ShaderReflection> pReflector;
D3DReflect(pCompiledShader->GetBufferPointer(),pCompiledShader->GetBufferSize(),IID_ID3D11ShaderReflection,reinterpret_cast<void**>(pReflector.GetAddressOf()));
我们可以通过该接口获取D3D11_SHADER_DESC,该结构体用于描述shader
其成员ConstantBuffes表示shader constant buffer数目，InputParameters,OutputParameters，BoundResources分别描述了输入签名数，输出签名数，shader绑定资源数。
D3D11_SHADRE_DESC ShaderDesc; pReflector->GetDesc(&ShaderDesc);
Input Signature
我们可以通过ID3D11ShaderReflection调用GetInputParameterDesc()获取shader的输入参数描述
原型如下：
HRESULT GetInputParameterDesc(
[in] int ParameterIndex,[out] D3D11_SIGNATURE_PARAMETER_DESC *pDesc
);
因此我们可以获取shader所有的输入描述
// 用于保存输入参数描述
std::vector<D3D11_SIGNATURE_PARAMETER_DESC> InputSignatures;
for(int i = 0; i < ShaderDesc.InputParameters; i++)
{
D3D11_SIGNATURE_PARAMETER_DESC InputDesc;
pReflector->GetInputParameterDesc(i,&InputDesc);
InputSignatures.push_back(InputDesc);
}
Output Signature
与InputSignature类似，我们可以通过GetOutputParameterDesc()获取shader的输出参数描述。
函数原型如下：
HRESULT GetOutputParameterDesc( [in] UINT ParameterIndex,[out] D3D11_SIGNATURE_PARAMETER_DESC *pDesc );
// 保存shader所有的输出描述
std::vector<D3D11_SIGNATURE_PARAMETER_DESC> OutputSignatures;
for(int i = 0; i < ShaderDesc.OutputParameters; i++)
{
D3D11_SIGNATURE_PARAMETER_DESC OutputDesc;
pReflector->GetOutputParameterDesc(i,&OutputDesc);
OutputSignatures.push_back(OutputDesc);
}
Constant Buffer
ID3D11ShaderReflection接口还可以获取ID3D11ShaderReflectionConstantBuffer接口，该接口包含shader的constant buffer的信息，该接口可以通过调用GetConstantBufferByName()或者GetConstantBufferByIndex()获取
我们可以通过如下方式获取shader中constant buffer的信息
// ConstantBuffers保存所有的Constant Buffer描述
for(int i = 0; i < ShaderDesc.ConstantBuffers; i++)
{
ID3D11ShaderReflectionConstantBuffer* pCBReflecion = nullptr;
pCBReflection = pReflector->GetConstantBufferByIndex(i);
D3D11_SHADER_BUFFER_DESC ShaderBuferDesc;
pCBReflection->GetDesc(&ShaderBufferDesc);
if(ShaderBufferDesc.Type == D3D_CT_CBUFFER || ShaderBufferDesc.Type == D3D_CT_TBUFFER)
{
ConstantBuffers.push_back(ShaderBufferDesc);
// 查询constant buffer接口信息
...
}
}
ID3D11ShaderReflectionConstantBuffer接口也提供一个GetDesc() 方法，该方法返回一个包含constant buffer信息的结构体，结构体为D3D11_SHADER_BUFFE_DESC,声明如下：
typedef struct D3D11_SHADER_BUFFER_DESC
{
LPCSTR Name;
D3D_CBUFFER_TYPE Type;
UINT Variables;
UINT Size;
UINT uFlags;
}D3D11_SHADER_BUFFER_DESC;
我们感兴趣的部分主要是Size和Variables，Size表示Constant Buffer的总大小，可以用于初始化ID3D11ConstantBuffer,Variables表示Constant Buffer中常量数，Variables结合GetVariableByIndex可以枚举constant buffer中的所有常量
Variable
ID3D11ShaderReflectionVariable接口包含了Constant Buffer中Constant的信息，该接口可以由ID3D11ShaderReflectionConstantBuffer接口调用GetVariableByName()或者GetVariableByIndex()获取，ID3D11ShaderReflection接口调用GetVariableByName()或者GetVariableByIndex()可以获取shader中的全局变量，全局变量不仅包含constants，而且还有resource object ， samplers ， interface instance。ID3D11ShaderReflectionVariable接口的GetDesc()方法返回一个D3D11_SHADER_VARIABLE_DESC结构体。该结构体包含变量的总说明。
typedef struct D3D11_SHADER_VARIABLE_DESC
{
LPCSTR Name;
UINT StartOffset;
UINT Size;
UINT uFlags;
LPVOID DefaultValue;
UINT StartTexture;
UINT TextureSize;
UINT StartSampler;
UINT SamplerSize;
}D3D11_SHADER_VARIABLE_DESC;
Name为HLSL中变量的名字，StartOffset,Size包含了Constant Buffer开始出的字节偏移和该值的字节大小。
Type
ID3D11ShaderReflectionType接口包含了变量的类型信息，可以由变量的ID3D11ShaderReflectionVariable接口调用GetType()得到。调用该接口的GetDesc方法将会返回一个结构体D3D11_SHADER_TYPE_DESC
typedef struct D3D11_SHADER_TYPE_DESC
{
D3D_SHADER_VARIABLE_CLASS Class;
D3D_SHADER_VARIABLE_TYPE Type;
UINT Rows;
UINT Columns;
UINT Elements;
UINT Members;
UINT Offset;
LPCSTR Name;
}D3D11_SHADER_TYPE_DESC;
该结构体的Class成员表明了该变量是个标量，向量，矩阵，资源对象，结构体，类或者接口指针。Type成员指明了标量，向量，矩阵的原始类型，如float，int ， double等等。若该变量为资源对象，则Type指明的是资源类型，如Texture2D,Buffer等等。Rows，Columns表明了矩阵的行和列数，其他的数值类型为1。Elements表明了数组类型的元素数。Members表明Structure或者class类型的成员数。Offset表示相对于父结构的偏移。
// 查询constant buffer 接口信息
// Variables保存Constant Buffer中所有变量信息
// VariableTypes保存Constant Buffer中所有变量的类型信息
for(int j = 0; j < ShaderBufferDesc.Variable; j++)
{
ID3D11ShaderReflectionVariable* pShaderReflectionVariable = GetVariableByIndex(i);
D3D11_SHADER_VARIABLE_DESC VariableDesc;
pShaderReflectionVariable->GetDesc(VariableDesc);
Variables.push_back(VariableDesc);
// ------------Type--------------
ID3D11ShaderReflectionType* pShaderReflectionType = pShaderReflectionVariable->GetType();
D3D11_SHADER_TYPE_DESC ShaderTypeDesc;
pShaderReflectionType->GetDesc(&ShaderTypeDesc);
VariableTypes.push_back(ShaderTypeDesc);
}
Resource Bind
ID3D11ShaderReflection接口通过调用GetResourceBindingDesc方法将会返回一个D3D11_SHADER_INPUT_BIND_DESC结构体，该结构体描述了资源绑定信息：
typedef struct D3D11_SHADER_INPUT_BIND_DESC
{
LPCSTR Name; // Name of the resource
D3D_SHADER_INPUT_TYPE Type; // Type of resource (e.g. texture,cbuffer,etc.)
UINT BindPoint; // Starting bind point
UINT BindCount; // Number of contiguous bind points (for arrays)
UINT uFlags; // Input binding flags
D3D_RESOURCE_RETURN_TYPE ReturnType; // Return type (if texture)
D3D_SRV_DIMENSION Dimension; // Dimension (if texture)
UINT NumSamples; // Number of samples (0 if not MS texture)
}D3D11_SHADER_INPUT_BIND_DESC;
// ResourceBinds:
// std::vector<D3D11_SHADER_INPUT_BIND_DESC>保存绑定资源信息
for(int i = 0; i < ShaderDesc.BoundResources; i++)
{
D3D11_SHADRE_INPUT_BIND_DESC ResourceBindDesc;
pReflector->GetResourceBinding(i,&ResourceBindDesc);
ResourceBinds.push_back(ResourceBindDesc);
}
