3D游戏编程入门(十三)使用D3D绘制图形<下>

恩，我们继续D3D的基本框架介绍。

刚才我们已经创建了WINDOWS窗口，也初始化D3D程序获得D3D设备指针了，接下俩，我们来处理消息循环。

这里值得注意的是，我们的图象循环是始终进行的，它一定是在一个死循环中，直到我们获得WM_QUIT消息终止了整个程序，我们才能从循环中出来，而消息处理也是始终进行的，我们可以把它们放在一个循环中。那么我们是否可以这么写？

     while(msg.message != WM_QUIT)
     {
        fMessage = PeekMessage(&msg, NULL, 0U, 0U, PM_REMOVE);
        if(fMessage)
        {
            //处理消息
            TranslateMessage(&msg);
            DispatchMessage(&msg);
            //绘制
            Render();
        }
        else
        {
        }
     }

结果显然是不行的，这样将导致我们仅仅在获得有效消息时才进行绘制，而大部分时间我们并未得到有效的消息，所以我们只能将Render();绘制函数放到else中，这样，当我们没有获得有效消息时，将持续的进行绘制工作，当我们获得有效消息时则停止绘制。这样会不会导致一个情况，就是大量的有效信息被频繁发送，而导致我们无法进行图象绘制呢？呵呵，别担心，我们可以在消息处理中加入WM_PAINT的情况，在这里加入渲染，就不会有停止绘制的危险了。

在Render()中，是我们绘制图形的所有方法。我将其分为几大步骤

清空后台缓存中的图形绘制区域。g_pD3DDevice->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 0), 1.0f, 0);
设置开始绘制g_pD3DDevice->BeginScene();
开始实际绘制
结束绘制 g_pD3DDevice->EndScene();
屏幕翻转 g_pD3DDevice->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);

首先，我们清空图形绘制区，D3D中方法为：

HRESULT Clear(
     DWORD Count,    //清除的矩形区域数量，一般设置为0代表就清理某一块连续面
     const D3DRECT *pRects,//清除的矩形区域数组指针，这个比较麻烦，我们直接清除的话用NULL就好
      DWORD Flags,   //清除标志，指定清除哪一个缓冲区，可选D3DCLEAR_STENCIL、D3DCLEAR_TARGET、D3DCLEAR_ZBUFFER的组合，分别代表摸版缓冲区，颜色缓冲区，深度缓冲区，我们可以用位或符进行组合
      D3DCOLOR Color,   //清除后重置的颜色，假若想填充黑色，则D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 0)；
     float Z,   //清除后重置的深度值，从0－1.0，设置为1就好，设置为0的话，就会遮挡住我们之后的图象，因为从z轴来说，我们的填充背景色比图象还将靠近我们的屏幕
     DWORD Stencil  //呵呵，这个不懂，填0就好。
 );

之后BeginScene来告诉D3D设备开始渲染工作，
开始正式绘制工作了，我们首先需要设置一个FVF灵活顶点格式，来存放顶点信息，我这里仅设置了顶点的坐标和颜色了。

（1）：

 //自定义顶点格式
 struct CUSTOMVERTEX
 {
     FLOAT x, y, z, rhw;  // 三维坐标
     DWORD colour;   // 顶点颜色
 };
 #define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZRHW|D3DFVF_DIFFUSE)  //定义说明FVF格式的具体模式

（2）：之后我们需要对每个顶点进行相应的设置

 //设置顶点位置，颜色信息
 CUSTOMVERTEX cvVertices[] =
 {
    {250.0f, 100.0f, 0.5f, 1.0f, D3DCOLOR_XRGB(255, 0, 0),},  //顶点1红色
    {400.0f, 350.0f, 0.5f, 1.0f, D3DCOLOR_XRGB(0, 255, 0),},  //顶点2绿色
    {100.0f, 350.0f, 0.5f, 1.0f, D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 255),},  //顶点3蓝色
 };

这样我们获得了三个顶点，他们的三维坐标和颜色我们都已经设置好。呃，值得注意的是，我们设置顶点时应该按照逆时针的顺序安置三个顶点，否则在系统处理时会默认的设置顺时针图元为不可见。

（3）：接下来我们设置一个顶点缓存区来存放我们的顶点信息

 HRESULT CreateVertexBuffer(
        UINT Length,  //顶点缓冲区的大小，按字节数算
        DWORD Usage,  //顶点缓冲区属性 
        DWORD FVF,  //灵活顶点格式
        D3DPOOL Pool,  //顶点缓冲区内存位置
        IDirect3DVertexBuffer9** ppVertexBuffer, //顶点缓冲区指针地址，这个是为了输出而准备的，之后我们可以从这里获得顶点缓冲区的地址，方便访问
        HANDLE* pHandle              //保留参数，置为0，DX为了支持以后的开发，很多函数中都保留这类暂时无用参数，设为0就可以
 )

Length顶点缓冲区大小我们可以是先sizeof()获得FVF灵活顶点格式的结构体大小再乘以顶点个数，也可直接使用上面我们定义的cvVertices这个结构数组大小来确定。

Usage顶点缓冲区属性，取值可以为0或下列中任意类型或组合

D3DUSAGE_DONOTCLIP 禁用裁剪，表示顶点缓冲区中的顶点不进行裁剪，当设置该属性时，渲染状态D3DRS_CLIPPING必须设为FALSE
D3DUSAGE_DYNAMIC 使用动态内存，这就是说将我们的顶点缓存放在一个十分活跃的缓存区中，在系统调用时将更加优先对此区域的存取，但过大的结构不适合如此设置，因为优先权并不适合给过大块的内存使用。用比较土的话来说，如果都优先了，那还有什么优先可言？
D3DUSAGE_WRITEONLY 只写属性，不能进行读操作，设置该属性可以提高系统性能
D3DUSAGE_SOFTWAREPROCESSING 使用软件进行顶点运算，否则使用硬件计算

其他还有些绘制曲线和点的设置，我就不再介绍了，3D游戏中一般很少使用。

DWORD FVF灵活顶点格式，就是我们刚才自己定义的结构体格式D3DFVF_CUSTOMVERTEX

D3DPOOL Pool缓冲区内存位置，我们通常使用D3DPOOL_DEFAULT或D3DPOOL_MANAGED这两种类型，其区别是前者将顶点缓冲放置显存后将不再进行管理，后者将顶点缓冲放置显存之后，还将在系统内存中备份一份，当我们的程序由于某种原因损坏到顶点缓冲区时，系统将会根据系统内存的备份对其进行恢复，当然，虽然安全性有提高，却牺牲了一些系统内存和运行效率，可以根据情况进行不同的设置。

我们看下这段的完整代码：

 //创建顶点缓冲
  if(FAILED(g_pD3DDevice->CreateVertexBuffer
  (3 * sizeof(CUSTOMVERTEX), 0, D3DFVF_CUSTOMVERTEX,
       D3DPOOL_DEFAULT, &g_pVertexBuffer,NULL
  )))
  {
      return E_FAIL;
  }

（4）：将顶点信息拷贝到顶点缓冲区我们已经在显存中开辟了一块空间来存放顶点信息，也有了顶点信息的结构，我们接下来就需要将顶点信息载入到显存中。为避免在此过程中，顶点缓冲又被其他程序占用，我们先锁定它，使其不受任何影响和修改

 //锁定顶点缓冲
 if(FAILED(g_pVertexBuffer->Lock(0, sizeof(cvVertices),(void**)&pVertices, 0)))
 {
          return E_FAIL;
 }
 //拷贝顶点信息
 memcpy(pVertices, cvVertices, sizeof(cvVertices));
 //解锁
 g_pVertexBuffer->Unlock()

锁定我们调用Lock函数，他的参数依次为“加锁内存的起始位置”，“加锁内存的长度大小”，“返回的内存指针地址（方便我们访问该块内存）”,“加锁的属性（设置为0则可）”。

锁定好了之后，我们使用mencpy将第二个参数的内存内容拷贝到第一个参数的内存中，第三个参数是拷贝内容的大小。

在拷贝完毕后，我们解锁Unlock（呵呵，不用参数），则我们已经将顶点信息完美的拷贝到了我们的显卡缓存中了。

（6）：渲染数据流链接

我们绘制图形之前，需要先将顶点缓冲区和渲染数据流连接。函数声明如下

 HRESULT SetStreamSource(
   UINT StreamNumber, //渲染数据流序号
   IDirect3DVertexBuffer9 *pStreamData, //进行绑定连接的顶点缓冲区指针
   UINT OffsetInBytes, //进行绑定连接的渲染数据流的起始位置
   UINT Stride               //渲染数据流中一个顶点所占的内存的大小
 );

假使我们有比较多的顶点进行渲染，我们在StreamNumber这里可以传入渲染数据流的序号进行控制。

pStreamData进行记录顶点缓冲区的地址。
OffsetInBytes表示在渲染数据流中有效顶点的起始位置，这里是以字节数进行表示。
Stride表示渲染数据流每两个相邻的顶点之间的间隔，通常来说它应该等于我们每个顶点在顶点缓存中所占的字节数。

（7）：设置渲染数据流中的灵活顶点格式

这个很容易理解，不说了。函数为

 HRESULT SetFVF(
  DWORD FVF                              //灵活顶点格式
 );

（8）：绘制图形

一切都准备好了，我们就可以将渲染数据流中的图元绘制到后台缓冲了。调用开始我们说过的绘制三角形的函数

 HRESULT DrawPrimitive(
 D3DPRIMITIVETYPE PrimitiveType,  //绘制的图元类型
     UINT StartVertex,       //绘制的起始顶点的索引值
     UINT PrimitiveCount      //绘制的图元数量
 );

结束绘制

有BeginScence当然要有EndScence咯，用它来通知我们的D3D设备，我们的图形渲染工作结束了

g_pD3DDevice->EndScene();

屏幕翻转

我们现在所有的图象都已经提供给了后台缓冲区了，我们要告诉系统，将我们的图象放置到前台，让我们看到。则需要调用这个函数。

 HRESULT Present(         
 CONST RECT *pSourceRect,    //复制源的矩形区域指针
     CONST RECT *pDestRect,    //复制目的地的矩形区域指针
    HWND hDestWindowOverride,    //Direct3D设备窗口句柄
    CONST RGNDATA *pDirtyRegion  //最小更新区域指针
 );

如果你之前都是按照我的代码来设计的话，这里参数全传NULL就可以了，我们使用其默认值不会出现任何问题的。

结束D3D程序

我们也画完了，也贴出来了，但是我们不能就这么一走了之哦，程序还占用着系统资源呢，我们必须去手动释放这些被占用的资源。

在我们关闭窗口时，我们通常会需要释放所有的资源，这时窗口会收到一个WM_DESTROY的消息，我们在这个消息的判断中加上释放资源的方法。就现阶段，我们仅仅需要释放的就是顶点缓存，D3D设备指针，D3D指针。之后我们讲到索引缓存等的时候，就需要释放更多了，所以我们干脆写个方法，把所有需要释放的东西放在一起，方便我们的调试整理

 #define SafeRelease(pObject) if(pObject != NULL){pObject->Release(); pObject=NULL;}
  //释放建立的对象
  void CleanUp()
  {
        SafeRelease(g_pVertexBuffer);
        SafeRelease(g_pD3DDevice);
        SafeRelease(g_pD3D);
  }
  CleanUp();
  //注销wndclass类
  UnregisterClass("base", wc.hInstance);

大家可以看到，我在前面先define自己定义了一个SafeRelease的方法，而在其中加上了一个意外判断之后再调用了系统给予我们的 Release方法，这是一个比较好的习惯，它将帮助我们更安全的释放工作。在动态内存释放时，我们尽量也使用自己写的SafeFree方法来替代系统的free。

UnregisterClass是一个Windows API函数，它注销WNDCLASS类并释放内存，其中第一个参数是类名，第2个是应用程序实例句柄，在创建Windows时我有很详细的介绍，这里不说了。

基本上，使用D3D建立一个三角形就这么多了，一会我再将整理好的完整代码发上，大家可以参考。具体的函数名和参数可能一时半会记不住，这是很正常的，但是大体的流程框架一定要熟记于心哦~：）

3D游戏编程入门(十三)使用D3D绘制图形<下>

Frankie

月记202411

月记202410

月记202409

月记202408

月记202407

从亚马逊丛林旅游归来所感

[计划]总结2024上半年,展望2024下半年

月记202406

选择环境的重要性

月记202405