3D游戏编程入门(十)D3D程序Debug技巧和D3D基础

呼，现在开始D3D专门相关的东西开始介绍了，果然一天之内一直复习有点顶不住的感觉，需要补充一些感性方面的东西哇。恩，可又不愿

意花过多的时间，着实令人烦恼，稍后再想想做点什么来休闲吧。

###D3D程序BUG测试技巧

这东西本来应该是程序最后才总结的，但是想了想，对于初次涉及D3D编程的朋友还是先说一下的比较好，对自学有很大的好处。

了解编程的新手朋友会明白，我们初心者进行一个项目开发时最头疼的莫过于一连串的错误了，即使经过反复的调试，也可能有很多的BUG我们依旧难以找到，下面是一些总结的经验，大家在以后进行测试时会有一定的帮助的。

1. 在CPP文件开头，include之前，我们定义(define)STRICT符号的话，将导致更严格的类型检查，帮助我们进行错误的定位。
2. 在DX SDK中，DXDiag实用程序可以进行错误报告，但这并不值得推荐给新手，使用它时，我们必须很清楚我们系统上有些什么东西。
3. 在DX控制面板中允许调设debug output level等级，我建议使用4级，另打开Debugging中的四个选项Maximum Validation，Enable Shader Debugging,Break on Memory Leaks,Break on D3D Error，另外一定要记得在D3D程序调试时设置为Use Debug Version，恩，当然，进行别的游戏运行时，一定记得调整回来，不然可无法正常运行的哦- -（似乎我开始就多次犯这个错误）
4. D3DX库是一个静态库，为了方便调试，我们可以导入一个动态库，d3dx9d.lib它是专门用做调试的库。
5. 从网上下载个内存管理器可以减少内存分配和释放的问题，当然VC++提供了一个称为CRT的内存管理器。根据个人爱好了
6. 下载VC++.Net的插件来调试顶点Shader和象素Shader
7. 使用OutputDebugString();Debugbreak();等调试辅助函数
8. 尽量避免在调试时使用全屏模式，在创建窗口时应传参isWindowed来控制全屏与否。
9. 对于释放时，经常SafeRealse,SafeFree来替代Realse,free，其实仅仅需要自己去加个判断为空的定义。
10. 一般DX的方法都会返回一个HRESULT，我们可以用SUCCEEDED(),FAILED()的函数对它返回值进行判断，防止出错。
11. 还有VC环境中设置断点，进行监视等技巧，相信大家比较熟悉了

###D3D基础

又是Windows编程基础，又是向量矩阵介绍，又是DX介绍，现在又是D3D介绍，会不会比较郁闷，怎么还没开始打代码啊0 0呵呵，别着急，学习是慢慢积累的，编程就象写文章，这些知识是思想，函数调用等代码是文字。我们要写好的文章，光有文字没有思想是不行滴，而且高程们更多的倒是整体流程框架思想的把握，我们这样的低级程序员到是象打字员一样的忙来忙去，呼，向高手看齐。不多说了，现在把D3D里面的一些术语介绍下。

1. PageFlipping（页翻动）。

我们要明白，屏幕上显示的图象并非直接绘制在屏幕上的，而是先将这些图象绘制在一个不可见的页面上，这个页面我们称为“后台缓冲”，当绘制完毕后，系统快速的将它放到屏幕的可见的“前台缓冲”上，并且将我们刚才看到的页面再放到“后台缓冲”进行重复绘制。所以我们的屏幕显示要分为60桢，75桢，85桢的频率的问题，那就是每秒种后台缓冲放置到前台缓冲的页面频率。当这个频率过低，我们眼睛的视觉残留能够捕捉时，我们就会发现屏幕的翻动了，想想，电视里录制的电脑屏幕是否是一闪一闪的，那就是因为摄象机的录制频率比电脑屏幕刷新速率快的问题。

1. Pixel和Resolution象素和分辨率。

屏幕上的显示的图象是由一块块的小点组成的，这个最小单元我们叫做象素，它也是颜色缓冲区中最小的图形单元。分辨率则是我们的显示设备可以显示的最大象素个数。例如，我们现在电脑屏幕大部分可以支持1024X768的象素，则代表他上面有1024X768=78万多的象素。也就是说我们此时的屏幕是由78万多个小点组成的。

1. 颜色缓冲区FrameBuffer。

这是位于系统内存或者显存中的一块内存。它存放者我们需要显示的一块二维显示区。

1. 设备Device。

说白点，就是我们的显卡

1. 本地空间。

是指我们在定义组成物体的三角形列表时使用的坐标系。在其中创建物体模型时，我们不需要关心物体位置和其他世界空间内的物体关系，可以很大程度上简化我们的模型处理工作。

1. 世界空间。

我们每个模型都是在自己的本地空间创建，创建好了之后，我们需要将这些模型物体组合到一起，形成一个整个的场景，这时我们需要一个统一的世界坐标系。在其中，我们开始考虑与其他物体之间的位置关系，到底谁遮挡谁？

1. 视图空间。

我们在D3D的场景中需要设置一个虚拟的摄象机，以确认我们可以看到的场景，这个由虚拟摄象机决定的空间是视图空间。在其中，我们需要考虑到底我们可以看到什么，哪些我们又看不到？

1. 视口。

这个很好理解，当我们游戏全屏运行时，我们的视口就是全屏幕，当我们设置为窗口模式时，窗口上显示游戏的矩形区域就是视口。

1. 顶点Vertices。

就是模型物体的一个顶点。我们将模型物体都看为由一个个三角形组成时，这些三角形的三个顶点，就是我们这里说的顶点。

1. T&L流水线。

在介绍OpenGL时我曾做过介绍。我们渲染图形时通常是可以分为两大步的。第一部分是转换和照明（T&L）在这阶段我们将顶点进行矩阵转换，再根据灯光材质等计算每个顶点的照明效果。第二部分是光栅化处理，这里我们开始控制纹理，深度缓冲，来判断哪些用户可见的顶点，并将绘制结果显示在屏幕上。

在这个流水线中，我们将未处理的顶点从其中一端送入，经过处理操作，从另一端就会出来我们所需要的3D图形。这里在详细的介绍下吧。

首先进行顶点坐标的转换。我们可以通过SetTransfrom的方法来实现对应的变换。我们首先需要创建一个D3D设备的指针。

我们可以写以下代码

   IDirect3DDevice g_pD3DDevice  = NULL ; /* 创建D3D设备指针 */
   g_pD3DDevice->SetTransform( D3DTS_WORLD, &matWorld ); /* 其中D3DTS_WORLD代表矩阵转换的类型，matWorld是一个变换矩阵 */

在上述代码中，我们实现了将一个独立的物体放到世界坐标系的功能，在世界转换中我们主要完成对模型的旋转，缩放，平移等

等我们将物体转换到世界空间后，我们需要确定视图空间，我们需要定义好摄象机的一些属性，其中包括摄象机的位置，摄象机的朝向，摄象机的正方向，这些我们都是使用向量来表示。

   D3DXMATRIX* D3DXMatrixLookAtLH
   (
      D3DXMATRIX *pOut,  //输出用于视图变换的矩阵
      const D3DXVECTOR3* pEye,  //摄像机的位置
      const D3DXVECTOR3* pAt, //摄像机朝向的位置
      const D3DXVECTOR3* pUp //摄像机的正方向
   );

在这里我们需要注意的是两点：

1. 这里的函数是D3DX开头的，这代表这是一种比较高层的接口，它是捆绑了一定的低层接口的方法的，在一定程度上，它方便了我们的设计，但是也硬性的捆绑了一些设定，对我们编程时的调整有很大的坏处，我们尽量可能的使用D3D开头的函数。

2. 大家看到了，此函数第一个参数是输出的矩阵，我们接下来进行使用的矩阵也就是这个矩阵，我们在此可以先声明一个空的矩阵

D3DXMATRIX* pOut = NULL；

在函数运行完毕之后，我们进行监视，会发现其值发生了变化，我们就可以使用这个变换过的结构变量进行下面 的处理了，这是DX中很常见的一种设计模式。

然后我们来设置视图变换。

g_pD3DDevice->SetTransfrom( D3DTS_VIEW, &matView ); //其中D3DTS_VIEW依旧是转换类型，后面matView是一个视图变换矩阵。

之后我们将视图变换完的顶点提取出来，根据其位置，法线位置，本身颜色，和材料材质来计算每个顶点上的光亮度，并将其颜色信息存贮在顶点信息中。

在光照计算后，我们将进行投影变换，它将帮助我们去生成一个投影图，该图中我们将离摄象机远的物体成像进行缩小，使图具有纵深感，依旧是

g_pD3DDevice->SetTransfrom( D3DTS_PROJECTION, &matProj ); //D3DTS_PROJECTION转换类型

matProj是一个投影变换矩阵. 之后我们对一些不可见的点进行剪裁，在我们设置物体三角行图元顶点时，我们就需要很注意这一点，默认的时候D3D会将顶点顺时针排列的三角型作为前向多边形，逆时针的做为后向多边形。我们可以跟着来确认该图元是否可见。

代码为

g_pD3DDevice->SetRenderState( D3DRS_CULLMODE, Value ); //参数为剪裁方式

此时我们的大致流程就差不多了，最后在定义屏幕显示区域（视口）的大小，通过它来将顶点从投影坐标系转换为最终显示的屏幕坐标。

在D3D中定义了视口结构为

   typedef struct _D3DVIEWPORT9
   {
      DWORD X;  //视口区域的左上角x坐标
      DWORD Y;  //视口区域的左上角y坐标
      DWORD Width;  //视口区域的宽度
      DWORD Height;  //视口区域的高度
      float MinZ;  //视口内景物的最小深度值，0-1.0之间，通常为0
      float MaxZ;  //视口内景物的最大深度值，0-1.0之间，通常为1
    } D3DVIEWPORT9;

我们通常使用SetViewport()函数来设置D3D视口。

 HRESULT SetViewport
 (
    const D3DVIEWPORT9 *pViewport  //视口
 );

呼，其他的明天再说了，累了>_<写这些东西那是相当费神的。。还有两天，继续努力0 0