写一个hlsl模型并且详细讲解

在HLSL（High Level Shader Language）中，我们可以编写模型着色器（Model Shader）来处理3D模型的数据，通常是顶点着色器（Vertex Shader）部分，它负责转换几何形状的顶点数据（如位置、法线、纹理坐标）到屏幕坐标系。这里我会给出一个简单的顶点着色器的例子，并解释其组成部分。

// Vertex Shader (VS) Example
cbuffer ModelShaderConstants // Constant Buffer for storing uniforms
{
    float4x4 World;            // Transformation matrices
    float4x4 View;
    float4x4 Projection;
}

struct VSInput // Input layout for vertices
{
    float4 Position : POSITION; // Position in object space
    float2 TexCoord : TEXCOORD0; // Texture coordinates
    float3 Normal : NORMAL; // Surface normal
};

struct VSOutput // Output data to Pixel Shader
{
    float4 Position : SV_POSITION; // Final position in clip space
    float2 TexCoord : TEXCOORD0; // Unmodified texture coords
    float3 Normal : OUT_NORMAL; // Normal vector for lighting calculations
};

VSOutput VS(VSInput input)
{
    // Transform vertex from object to world space
    float4 worldPos = mul(input.Position, World);

    // Apply view transformation
    float4 viewPos = mul(worldPos, View);

    // Projection transform and perspective division
    float4 clipPos = mul(viewPos, Projection);
    clipPos /= clipPos.w;

    // Store the transformed positions and normal
    VSOutput output = (VSOutput) {clipPos, input.TexCoord, normalize(input.Normal)};
    
    return output;
}

**详解**：
1. `cbuffer`：用于存储常数数据，如变换矩阵，方便在着色器中快速访问。
2. `VSInput`：声明了输入布局，包含顶点的位置、纹理坐标和法线。
3. `VSOutput`：输出结构，包含最终的屏幕坐标、纹理坐标和经过标准化的法线。
4. `VS` 函数：顶点着色器的核心，接受一个`VSInput`实例作为输入。首先将顶点位置从模型空间变换到世界空间，然后进一步变换到视口空间（包括缩放和旋转），最后将其投射到裁剪空间。
5. `normalize`：对法线进行归一化，保证在光照计算中方向正确。