DirectX技术_01

#include

#include

struct CUSTOMVERTEX

{

FLOAT x, y, z, rhw;

DWORD colour;

};

#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZRHW|D3DFVF_DIFFUSE)

#define SafeRelease(pObject) if(pObject != NULL) {pObject->Release(); pObject=NULL;} BOOL InitWindow(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow,TCHAR *pszClassName );

HRESULT InitD3D(HWND hWnd);

HRESULT InitVertexBuffer();

void Render();

void CleanUp();

LRESULT CALLBACK WinProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

LPDIRECT3D9 g_pD3D = NULL;

LPDIRECT3DDEVICE9 g_pD3DDevice = NULL;

LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 g_pVertexBuffer = NULL;

int iStyle;

int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance, Windows分配的实例句柄，理解为程序运行时windows所给与的ID标示

HINSTANCE hPrevInstance, 在win32应用程序中已经遗弃了，始终为NULL

LPSTR lpCmdLine, 程序执行时所带的命令行参数

int nCmdShow) 窗口的显示方式（最大化or最小化）//Windows窗口应用程序的入口函数

{

MSG msg; typedef struct tagMSG

{

HWND hwnd; 接受消息的窗口句柄

UINT message; 消息类型

WPARAM wParam; 附加的参数，根据不同类型消息有不同的含义

LPARAM lParam; 附加的参数

DWORD time; 消息放入消息队列中的时间

POINT pt; 消息放入消息队列时的鼠标位置

}MSG, * PMSG ;

TCHAR *pszClassName = TEXT("DrawPrimtive");

if (!InitWindow(hInstance,nCmdShow,pszClassName))

{

CleanUp();

return FALSE;

}

while (TRUE) //进入消息循环

{ 消息循环时需要完成读取消息和处理消息两个步骤，消息的读取windows 提供了两个API 函数，PeekMessage 和GetMessage ，两个函数都是从队列中取一条消息。

对于GetMessage ：如果从消息队列获取的消息不是WM_QUIT 时返回非0；但当消息队列为空无法获取消息时，函数不返回，而是线程挂在这里，是阻塞式函数。而对PeekMessag 而言如果消息队列中没有消息，立刻返回0；否则返回非0；是非阻塞式函数，这样当消息队列中没有消息的时候不会暂停消息循环的处理，所以我们这里单线程框架用PeekMessage 来获取消息，这样不会因为消息队列为空而停止游戏帧函数调用运行。PeekMessage 函数原型如下： BOOL PeekMessag （

); if (PeekMessage(&msg,NULL,0,0,PM_REMOVE)) { if (msg.message == WM_QUIT) break ;

TranslateMessage(&msg); 把按键消息转换为字符消息

DispatchMessage(&msg); 把消息发送到对应的窗口消息处理函数进行处理

} else

{

Render(); } }

CleanUp();

return msg.wParam ;

}

LPMSG

IpMsg

接收消息信息的MSG 结构指针 HWND hWnd 其消息被检查的窗口的句柄

UINT w MSGfilterMin

指定被检查的消息范围里的第一个消息 UINT w MsgFilterMax 指定被检查的消息范围里的最后一个消息 UINT w RemoveMsg

确定消息的处理方式

BOOL InitWindow(HINSTANCE hInstance,int nCmdShow,TCHAR *pszClassName) //窗口初始化 {

WNDCLASS

wc; ATOM RegisterClassEx(CONST WNDCLASSEX *lpwcx); HWND

hWnd; Typedef struct _WNDCLASSEX{

wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW ; wc.lpfnWndProc =WinProc; wc.cbClsExtra = 0; wc.cbWndExtra = 0;

wc.hInstance = hInstance; wc.hIcon = NULL; wc.hCursor = NULL;

wc.hbrBackground =(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);

wc.lpszMenuName = NULL;

wc.lpszClassName = pszClassName;

}WNDCLASSEX; RegisterClass(&wc); //注册窗口类

UINT cbSize; Wndclassex 结构体的大小 UINT style;

窗口的风格

WNDPROC lpfnWndProc; 当消息处理时，所调用的回调函数 int

cbClsExtra;

int

cbWndExtra;

窗口类中设定的额外存储空间，存放自定义属性，不需要可设为0

HANDLE hInstance; 这是主函数中第一个参数，系统分配的实例句柄 HICON

hIcon ； 大图标（ALT+T ab 切换窗口时显示的大图标） HCURSOR

hCursor ； 滑鼠光标 HBRUSH

hbrBackground; 窗口背景色的指定 LPCTSTR

lpszMenuName; 菜单的制订 LPCTSTR lpszClassName; 窗口类的名称

HICON

hIconSm;

小图标（窗口左上角的图案）

hWnd = CreateWindow(pszClassName, 创建的窗口从属的窗口类名称（在之前窗口类定义中设定）TEXT("DrawPrimtive"), 窗口标题栏文字

WS_OVERLAPPEDWINDOW,0,0, 窗口的风格以及指定窗口的起始坐标

500, 500, 窗口的宽，高

NULL, 窗口的父窗口

NULL, 窗口的下拉式菜单

hInstance, 标示此窗口属于哪一个程序实例

NULL); 附加参数，在一些高级应用中用到

if (!hWnd) return FALSE;

if (SUCCEEDED(InitD3D(hWnd)))

{

显示窗口

ShowWindow(hWnd,nCmdShow);

更新窗口

UpdateWindow(hWnd);

if(SUCCEEDED(InitVertexBuffer())) return TRUE;

Else return FALSE;

}

else

{

return FALSE;

}

}

HRESULT InitD3D(HWND hWnd) //D3D初始化

{

D3D是基于COM架构的，我们可以通过接口标示（IID）来查询相应的接口，但有更简单的方法，D3D提供一个API函数Direct3Dcreate9来帮助我们直接获得IDirect3D9的接口g_pD3D = Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION); //创建D3D对象

if(g_pD3D == NULL)

{

return E_FAIL;

}

D3DDISPLAYMODE d3ddm;

if(FAILED(g_pD3D->GetAdapterDisplayMode(D3DADAPTER_DEFAULT, &d3ddm))) //获取当前显示模式

{

return E_FAIL;

}

创建 D3D 设备需要的参数很多，为了方便起见，在创建对象之前，我们还必须填充一个结构体D3DPRESENT_PARAMETERS ，就像我们拿着图纸去找木匠做一张桌子，图纸上写明了桌子的长宽高以及材料等等属性，在做桌子时我们只需要把图纸给木匠，在我们创建设备对象这个桌子的时候，我们也必须提交一张图纸，也就是我们这里的要填充的结构体，这个结构体相当的复杂，定义如下： typedef struct _D3DPRESENT_PARAMETERS_ { UINT BackBufferWidth, BackBufferHeight; D3DFORMAT BackBufferFormat; UINT BackBufferCount;

D3DMULTISAMPLE_TYPE MultiSampleType; DWORD MultiSampleQuality; D3DSWAPEFFECT SwapEffect; HWND hDeviceWindow; BOOL Windowed;

BOOL EnableAutoDepthStencil; D3DFORMAT AutoDepthStencilFormat; DWORD Flags;

UINT FullScreen_RefreshRateInHz; UINT PresentationInterval; } D3DPRESENT_PARAMETERS;

D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp; //设置Present 参数 ZeroMemory(&d3dpp, sizeof (d3dpp));

通常情况下我们只需要设置三个成员Windowed 、SwapEffect 和BackBufferFormat 。 SwapEffect 有三种选择：

D3DSWAPEFFECT_DISCARD:后台缓存复制到前台缓存中,并清空后台缓存;

D3DSWAPEFFECT_FLIP:后台缓存复制到前台缓存中,保留后台缓存的内容,用于多于一个后台缓存的情况;

成员

说明

BackBufferWidth ，BackBufferHeight 后台缓存宽度，后台缓存高度 BackBufferFormat 后台缓存的像素格式

BackBufferCount 后台缓存的数目，为0也表示一个后台缓存

MultiSampleType 多重采样类型（与下面参数可以提高渲染效果，但消耗更多资源） MultiSampleQuality 多重采样的质量 SwapEffect 缓存的交换方式

hDeviceWindow 进行绘制的应用程序窗口句柄，为0表示当前窗口 Windowed

窗口/全屏模式，为true 表示窗口，false 表示全屏 EnableAutoDepthStencil 深度缓存和模板缓存的打开标示 AutoDepthStencilFormat 深度缓存和模板缓存的像素格式 Flags

附加标示，为0表示无标记

FullScreen_RefreshRateInHz 全屏模式的刷新频率，窗口模式设为0 PresentationInterval

提交的频率，为0表示立即提交

D3DSWAPEFFECT_COPY:后台缓存复制到前台缓存中,保留后台缓存的内容,用于只有一个后台缓存的情况; d3dpp.Windowed = TRUE;

d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD; d3dpp.BackBufferFormat = d3ddm.Format; D3DCAPS9 caps;

g_pD3D ->GetDeviceCaps( HRESULT IDirect3D9::GetDeviceCaps( D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL,

&caps);

D3DCAPS9类型，这是一个保存着设备众多性能的结构体，我们要获取的信息在他的一个DevCaps 成员中，这是一个DWORD 类型的成员，其中每一位都代表一种性能，我们要查询的顶点运算在右起17位，通过和一个D3DDEVCAPS_HWTRANSFORMANDLIGHT 进行与运算，可以判断该位的值，进而知道设备是否支持变换和光照硬件顶点计算) int vp = 0;

if ( caps.DevCaps & D3DDEVCAPS_HWTRANSFORMANDLIGHT ) { // 是，支持硬件顶点处理

vp = D3DCREATE_HARDWARE_VERTEXPROCESSING; } else { // 不，只能用软件顶点处理

vp = D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING; }

UINT Adapter, 设备的序号，D3DADAPTER_DEFAULT 为主显卡 D3DDEVTYPE DeviceType, 查询的设备类型，这里当然一般是查询HAL 设备 D3DCAPS9 *pCaps D3DCAPS9类型

if (FAILED(g_pD3D->CreateDevice( D3DADAPTER_DEFAULT, 设备的序号，D3DADAPTER_DEFAULT 为主显卡 D3DDEVTYPE_HAL, 设备类型

hWnd, 窗口句柄值，指定D3D 设备对象所联系的win32窗口

vp, 行为标示.常用有分别表示“顶点运算”是由软件模拟还是硬件运算 &d3dpp, 填充的结构体的地址

&g_pD3DDevice))) D3D 设备对象的指针.用它来得到创建好的D3D 设备对象

{ return E_FAIL; }

渲染状态控制着D3D 设备进行光栅化行为的方式，通过对渲染状态的设置，我们可以指定对于着色模式、光照计算、深度缓存乃至雾化效果等等的方式。渲染状态非常之多，不过我们不需要全部设置，所有的渲染状态都有默认值，如果无需 更改，就不需要显式的指定。

HRESULT SetRenderState(D3DRENDERSTATETYPE State, DWORD Value);

g_pD3DDevice->SetRenderState( D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE ); //设置渲染状态 g_pD3DDevice->SetRenderState( D3DRS_LIGHTING, FALSE ); return S_OK; }

HRESULT InitVertexBuffer() //顶点缓冲初始化 {

VOID* pVertices;

CUSTOMVERTEX cvVertices[] = { //创建顶点数组 { -100.0+250, 50.0+250, 0.0,1.0, D3DCOLOR_XRGB(255, 0, 0) },{ -50.0+250,-50.0+250, 0.0,1.0, D3DCOLOR_XRGB(0, 255, 0) },

{ 0.0+250, 50.0+250, 0.0,1.0, D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 255) },{ 50.0+250,-50.0+250, 0.0,1.0, D3DCOLOR_XRGB(255,0,255) },

参数 说明

State 某个枚举值，表示当前要设置的渲染状态类型 Value

此渲染状态的设定值

{ 100.0+250, 50.0+250, 0.0,1.0, D3DCOLOR_XRGB(255,255,0) },{ 150.0+250,-50.0+250, 0.0,1.0, D3DCOLOR_XRGB(0,255,255) } };

在我们用数组准备好了顶点数据之后，我们必须创建一个顶点缓冲以便将数据载入，我们通过CreateVertexBuffer 方法实现，该方法原型如下：

HRESULT CreateVertexBuffer( UINT Length, DWORD Usage, DWORD FVF, D3DPOOL Pool,

IDirect3DVertexBuffer9** ppVertexBuffer, HANDLE* pSharedHandle );

Usage 的一些标示含义如下： 标记

说明

D3DUSAGE_DONOTCLIP 不需要剪切顶点缓冲区的数据

D3DUSAGE_DYNAMIC

动态缓存，通常把顶点缓冲区创建于AGP 中。 D3DUSAGE_SOFTWAREPROCESSING 软件计算顶点缓冲中顶点数据 D3DUSAGE_WRITEONLY “只写”模式，不能读取。

Pool 表示为顶点缓冲区选择存放的位置，有三个选择： 标记

说明

D3DPOOL_DEFAULT 由D3D 来选择最佳存放的位置。

D3DPOOL_MANAGED 无论顶点缓冲在哪（内存/显存），都由D3D 来管理，不用担心丢失 D3DPOOL_SYSTEMMEM 放于系统内存中

成员 说明

Length 顶点缓冲区的大小，以字节为单位，通过顶点数*顶点结构体大小可以获得。 Usage 顶点缓冲区的使用标示 FVF 灵活顶点格式，参见3.5.2 Pool

顶点缓冲存放区域

ppVertexBuffer 我们所创建好的顶点缓冲对象指针地址 pSharedHandle

保留参数，设为0

//创建顶点缓冲区

if (FAILED(g_pD3DDevice->CreateVertexBuffer(6 * sizeof (CUSTOMVERTEX), 0, D3DFVF_CUSTOMVERTEX, D3DPOOL_DEFAULT,

&g_pVertexBuffer,

NULL)))

{

return E_FAIL;

}

我们使用 Lock 方法来锁定顶点缓冲，从而防止D3D 在我们锁定修改的过程中对顶点缓冲做其他操作，除了此功能，Lock 方法还可以获得顶点缓冲区的物理地址。

HRESULT Lock( UINT OffsetToLock, UINT SizeToLock, void **ppbData, DWORD Flags );

Flags 有以下标示： 标记

说明

D3DLOCK_DISCARD 表示顶点缓冲的数据将全部更新，这样D3D 将分配一个全新的区域，而原有数据无需保留，并可以同时读取 D3DLOCK_NOOVERWRITE 非覆盖式，这样当锁定写入数据式，原有数据仍能被读取进行渲染

D3DLOCK_NOSYSLOCK 允许系统在锁定时，进行其他操作，通常因为锁定时间过长，避免系统无法及时响应其他信息。 D3DLOCK_READONLY

“只读”，不能更改

参数

说明

OffsetToLock 锁定缓冲区的锁定位置偏移量，该参数可以让我们修改顶点缓冲的某段区域，为0表示锁定整个区域 SizeToLock 锁定的字节长度，为0表示整个缓冲区长度。 ppbData Lock 返回时，把锁定的地址写入该参数。 Flags

标示

if (FAILED(g_pVertexBuffer->Lock(0, sizeof (cvVertices), &pVertices, 0 ))) //锁定顶点缓冲区 {

return E_FAIL;

}

memcpy(pVertices, cvVertices, sizeof (cvVertices));

锁定顶点缓冲之后，我们将数据复制入顶点缓冲中，这一步我们通过一个内存复制的API 函数来实现：

void* memcpy( void * _Dst, const void * _Src, Sizeof(_Src));

g_pVertexBuffer->Unlock(); //对顶点缓冲区进行解锁操作 return S_OK; }

void Render() {

if (g_pD3DDevice == NULL) {

return ;

}

每次渲染之前做的第一件事就是应该把上一帧的图像数据清除掉（谁不需要在白纸上画画呢），Clear 方法可以指定使用某种颜色来把后备缓冲（或者其中某些区域）粉刷一遍。除了清除后备缓冲之外，Clear 还可以实现对深度缓冲区和模板（stencil ）缓冲区的清除设定。

g_pD3DDevice->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(255,255,255), 1.0f, 0);

参数 说明

_Dst 内存复制的目标地址 _Src 内存复制的数据源地址 _Size

复制的字节数

HRESULT Clear(

DWORD Count,

const D3DRECT *pRects, DWORD Flags,

D3DCOLOR Color, float Z,

DWORD Stencil);

设备通过BeginScene 来打开场景，D3D 读取顶点数据和渲染状态，准备绘制，所有的渲染操作必须在打开场景之后进行，渲染完成后通过EndScene 来关闭场景，并通知D3D 把场景渲染到后备缓冲中，BeginScene 和EndScene 这一对函数必须成对出现。

if (SUCCEEDED(g_pD3DDevice->BeginScene()))

{

在渲染之前，我们必须指定数据流来源于何处顶点缓冲区，这样在随后渲染 时，D3D 会通过这些数据流读取顶点数据。 HRESULT SetStreamSource( UINT StreamNumber,

IDirect3DVertexBuffer9 *pStreamData, UINT OffsetInBytes, UINT Stride ); g_pD3DDevice->SetStreamSource(0, g_pVertexBuffer,0, sizeof (CUSTOMVERTEX));

g_pD3DDevice->SetFVF(D3DFVF_CUSTOMVERTEX); //设置灵活顶点格式

参数 说明

Count 清空的矩形区域的数目

pRects 要清空的矩形的数组，和第一个参数一起决定了要清除的矩形区域组合。

Flags

三种标记的组合：D3DCLEAR_TARGET ，D3DCLEAR_ZBUFFER ，D3DCLEAR_STENCIL ，分别标示后备缓冲区，深度缓冲区，模板缓冲区。只有当这些缓冲区存在时才能清空 Color 用该颜色来填充后备缓冲区的区域。 Z 用该值来设置深度缓冲，0~1之间 Stencil 用该值设置模板缓冲的模板值

参数

说明

StreamNumber 设置顶点缓冲区所连接的数据流，这里是数据流的编号，为0表示单数据流中唯一的那个 pStreamData 连接到数据流的顶点缓冲区 OffsetInBytes 设置读取数据的偏移位置 Stride

数据流中每个顶点的大小

switch(iStyle)

{

case 0:

g_pD3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_POINTLIST, 0, 6); break;

case 1:

g_pD3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_LINELIST, 0, 3); break;

case 2:

g_pD3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_LINESTRIP, 0, 5); break;

case 3:

g_pD3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 2); break;

case 4:

g_pD3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 0, 4); break;

case 5:

g_pD3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLEFAN, 0, 4); break;

default:

g_pD3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_POINTLIST, 0, 6); break;

}

g_pD3DDevice->EndScene();

g_pD3DDevice->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);

}

}

在把所有的图像渲染到后备缓冲之后，我们通过 Present 来把后备缓冲的图像呈现在屏幕上，该方法原型如下： HRESULT Present( );

void CleanUp() {

SafeRelease(g_pVertexBuffer); SafeRelease(g_pD3DDevice); SafeRelease(g_pD3D); }

基于事件驱动的 windows 程序对消息的处理是为每一个窗口建立一个对应的消息处理函数来实现的，在前面我们对窗口类别介绍时我们注意到.lpfnWndProc 成员就是传递一个该窗口类别指定的消息处理函数指针，该函数是由我们自己定义的函数，指定后，当消息循环获取消息之后，会通过DispatchMessage 把消息发送给这里指定的消息处理函数处理。函数根据消息的类型做相应的处理，该函数是一个回调函数，消息处理时系统会调用。一个应用程序可以有多个窗口过程函数，一个多窗口的应用程序，可以为每一个 窗口配置一个自己的窗口过程函数，本框架只创建一个窗口，所以只定义了一个窗口过程函数，下面是一个简单的窗口处理函数，只针对两种消息进行处理，其他的消息会通过最后对DefWindowProc 函数调用由Windows 默认处理：

LRESULT WINAPI WinProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {

switch (msg) {

case WM_DESTROY: PostQuitMessage(0); return 0;

CONST RECT *pSourceRect, 源矩形区域，指定要呈现的后备缓冲区的部分。为NULL 表示整个后备缓冲。

CONST RECT *pDestRect,

目标矩形区域，指定后备缓冲的图像要呈现所在的目标区域。为NULL 表示当前整个显示区域。 HWND

hDestWindowOverride, D3D 要渲染的目标窗口的窗口句柄。为NULL 表示当前窗口。 CONST RGNDATA *pDirtyRegion

“脏矩形”指针。用来指定要刷新的区域，为NULL 表示整个区域。

break;

case WM_KEYUP:

switch (wParam)

{

case VK_ESCAPE:

DestroyWindow(hWnd);

return 0;

case 0x30:

case 0x31:

case 0x32:

case 0x33:

case 0x34:

case 0x35:

case 0x36:

iStyle = wParam - 0x30;

return 0;

break;

}

break;

}s

return DefWindowProc(hWnd, msg, wParam, lParam); }