DirectX3D 笔记

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1、内容摘自《DirectX9.03D游戏开发编程基础》章节一．1.必备数学知识二．1.初始化Direct3D2.（固定）绘制流水线3.Direct3D中的绘制4.颜色5.光照6.纹理映射7.融合技术8.模板三．9.字体10.网格（一）11.网格（二）12.自定义Camera类13.地形绘制14.粒子系统15.拾取四．16.着色语言HLSL17.顶点着色器18.像素着色器19.效果框架一．1.必备数学知识1.1向量及坐标系选取，D3D中以LH/RH标记左手/右手坐标系。1.2向量运算：数乘点积-用于计算两个向量的夹角（）及判断向量垂直。叉积-计算与两个向量所在平面垂直的向量，可用

2、于面片法向量的计算。1.3矩阵：在3D图形应用中，常用4X4矩阵和1X4行向量进行运算。由于多数变换无法用3阶矩阵表示3维变换，因此3D变换中的矩阵为4维矩阵。由于3维坐标空间中点和向量具有相同的表示形式，因此在进行运算时，将点和向量扩展至4D空间时，通过如下形式：表示点（保证能平移变换）；以表示向量（防止平移变换）。1.43维空间中的变换：平移矩阵、旋转矩阵、比例变换矩阵1.5平面D3DXPLANE在D3D中存储平面及相应操作。平面定义为满足的所有点的集合，因此可通过平面法向量n和平面上一点表示，在代码中存储n和表示平面；平面可被看做4D向量（n,d）进行变换；当平面被规范

3、化（法向量为单位向量且重新计算d），则为p点到平面的最短有符号距离。1.6射线定义为。射线与平面的相交判定用于拾取的实现。二．1.初始化Direct3D1.1Direct3D提供了操纵图形设备（通过HAL硬件抽象层）的API。由HAL提供的硬件支持的功能可被D3D接口操作；硬件不支持时由REF设备实现，由D3DDEVTYPE枚举类型成员指定。1.2D3D中使用COM技术实现编程语言无关及向下兼容特性。在C++编程环境下可将COM组件当做C++类来使用。使用前创建，使用后通过Release清除。在D3D中COM由前缀I标记。1.3a.表面是D3D存储2D图像数据的像素矩阵。b.

4、多重采样用枚举量D3DMULTISAMPLE_TYPE标志。c.像素格式D3DFORMATd.内存池D3DPOOLe.交换链（由多个表面构成），页面置换f.深度缓存是只含有特定像素深度信息的表面。g.顶点运算software/hardwarevertexprocessing其中硬件运算需要图形卡支持，但可不占用CPU资源（使用GPU？）1.4设备性能D3DCAPS9结构的各数据成员用于检测硬件支持。1.5D3D初始化过程：1.获取接口IDirect3D9指针。用于设备枚举及创建IDirect3DDevice9对象。2.检查设备性能（D3DCAPS9）3.填充D3DPRESEN

5、T_PARAMETERS，创建IDirect3DDevice9对象（该C++对象代表物理硬件设备）。二．2.绘制流水线2.1固定绘制流水线（由CPU实现，区别于顶点/像素着色器）。局部坐标系->世界坐标系->观察坐标系->背面消隐->光照->裁剪->投影->视口坐标系->光栅化观察坐标系：D3DXMatrixLookAtLH/RHD3DTS_VIEW投影：D3DXMatrixPerspectiveFovLH/RHD3DTS_PROJECTION视口变换：D3DVIEWPORT9结构SetViewport（）自动实现变换二．3.Direct3D中的绘制3.1顶点缓存/索引缓存是

6、用来存储描述图元（三角形）变量的结构。顶点格式包含各分量需自行定义，可包括顶点坐标、法向量、纹理坐标等。由FVF标记（D3DFVF）描述顶点的组织结构。Create（Vertex/Index）Buffer创建。Lock/Unlock用于访问缓存3.2设置绘制状态，SetRenderState将某个绘制状态设为某状态值。3.3绘制准备：a.SetStreamSource设置数据流入源。b.SetFVF设置顶点格式c.SetIndices设置索引缓存3.4在BeginScene/EndScene方法对之间调用绘制准备及DrawPrimitive/DrawIndexedPrimit

7、ive二．4.颜色4.1颜色由RGB三元组和融合因子Alpha组成，D3DCOLOR结构用于表示32bits颜色数据。在顶点结构中增加颜色结构可用于对图元进行着色。二．5.光照5.1材质（D3DMATERIAL9）决定了物体在特定光源下表现的颜色。5.2顶点法线用于确定光线到达表面（顶点）的入射方向。在顶点结构中增加顶点法线向量用于光照计算。通过给定构成三角形图元的三个顶点可求得面片的法向量：可令顶点法向量等于面法向量，或令顶点法向量等于共用顶点的各面法向量的均值。5.3D3D中光照由三种光的分量构成：