游戏开发笔记之一——API函数、DirectX的关键系统

最新推荐文章于 2025-05-06 09:25:36 发布

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本文介绍了DirectX的基本概念，作为游戏开发的重要工具，包括DirectX SDK的获取与安装，以及使用Visual Studio 2010作为开发环境。文章详细阐述了游戏引擎的设计概述，强调了渲染引擎、输入系统、声音系统等关键组成部分。此外，重点讲解了DirectX的API函数，如DirectGraphics（Direct3D）、DirectInput、DirectPlay、DirectMusic和DirectSound的功能。最后，通过示例代码展示了如何在Windows中使用Direct3D创建Win32窗口。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.DirectX的定义

首先，我们必须了解DirectX的定义。DirectX，（Direct eXtension，简称DX）是由微软公司创建的多媒体编程接口。由C++编程语言实现，遵循COM。被广泛使用于Microsoft Windows、Microsoft Xbox和Microsoft Xbox 360电子游戏开发，并且只能支持这些平台。最新版本为DirectX 11，创建在最新的Windows 7上。Microsoft DirectX 是这样一组技术：它们旨在使基于Windows 的计算机成为运行和显示具有丰富多媒体元素（例如全色图形、视频、3D 动画和丰富音频）的应用程序的理想平台。DirectX 包括安全和性能更新程序，以及许多涵盖所有技术的新功能。应用程序可以通过使用DirectX API 来访问这些新功能。

2.必要的工具和开发环境

要进行游戏的开发，我们必须拥有一套最新的DirectX SDK(软件开发包)。我们可以从微软的官方下载站进行下载然后安装，这里贴出地址，http://msdn.microsoft.com/zh-cn/directx/aa937788.aspx。当然我们还要拥有开发环境，我们选择Microsoft公司的Visual Studio 2010。

3.引擎设计概述

游戏引擎是一系列高级代码，我们可以以它为基础开发自己的游戏。现代的游戏引擎已经对使用他的人隐藏了底层实现的细节和规范。例如，可以在OpenGL和Direct3D的基础上开发渲染引擎，这样，引擎用户就不需要知道使用的是哪一个渲染引擎，尽管也用到了一些底层的东西。

游戏引擎包括：渲染引擎，物理引擎，声音引擎等。游戏引擎本身只是一个由更小的引擎组成的集合。游戏引擎或它涵盖的内容并没有一个精确的定义。

对于视频游戏而言，它的游戏引擎至少要包含渲染引擎和输入引擎，这是必须的，否则，就不能称其为交互式游戏。

游戏程序员和游戏引擎程序员完成的是两种不同的工作。游戏程序员只与开发游戏的游戏引擎打交道，而游戏引擎程序员要开发出其他人用于开发游戏的引擎。

4.游戏引擎中的几个关键系统

游戏引擎中的几个关键系统有：游戏渲染系统，输入系统，声音系统，物理系统，动画系统，人工智能(AI)系统等。

5. DirectX API函数

DirectX的API主要由DirectGraphics，DirectInput，DirectPlay，DirectMusic，DirectSound组成。每个API之间相互独立，负责完成DirectX内核中不同的功能。DirectX中每个API都可以通过硬件加速，这意味着这些API可以直接和运行软件的底层硬件对话。下面是各种API函数的概要解释。

DirectGraphics：

DirectGraphics为负责向屏幕渲染二维图形和三维图形的DirectX API，也就是众所周知的Direct3D。

DirectInput：

DirectInput是可以直接使用所有与计算机关联的输入设备的DirectX API。这些设备包括键盘，鼠标和游戏控制器设备。

DirectPlay：

DirectPlay是控制Direct中网络功能的Direct API。DirectPlay可以让应用程序对机器进行网络功能设置，从而可以通过和其他网络玩家交流。

DirectMusic：

DirectMusic是负责普通声音处理的DirectX API。

DirectSound：

DirectSound是负责高级声音处理的DirectX API。

6.动手写一个窗口

在Windows中使用Direct3D创建Win32窗口非常简单。要创建一个Win32窗口就必须拥有一个WinMain()函数（这不是废话是什么）。我们可以在MSDN中查到WinMain()的标准句法

int WINAPI WinMain(

HINSTANCE hInstance,

HINSTANCE hPrevInstance,

LPSTR lpCmdLine,

int nCmdShow

);

当程序第一次运行时，WinMain()函数中的所有参数从系统获取自己的相应参数值。通过在WinMain函数内部创建一个类型为WNDCLASSSEX的窗口类对象，创建窗口，然后显示窗口，然后进行消息循环，就可以实现一个空窗口的显示。具体实现代码如下：

下面是上面讲的框架代码，也是后面的笔记二的基础，需要结合笔记二一起看。

[cpp] view plain copy print ?

LRESULT WINAPI MsgProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch(msg)
{
case WM_DESTROY:
PostQuitMessage(0);
return 0;
break;
}
return DefWindowProc(hWnd, msg, wParam, lParam);
}
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInst, HINSTANCE prevhInst, LPSTR cmdLine, int show)
{
WNDCLASSEX wc = { sizeof(WNDCLASSEX), CS_CLASSDC, MsgProc, 0L, 0L,
hInst, NULL, NULL, NULL, NULL,
"AppClass", NULL };
RegisterClassEx(&wc);
// Create the application's window
HWND hWnd = CreateWindow(WINDOW_CLASS, WINDOW_NAME,
WS_OVERLAPPEDWINDOW,
100, 100, 640, 480, NULL, NULL,
hInst ,NULL);
ShowWindow(hWnd, SW_SHOWDEFAULT);
UpdateWindow(hWnd);
// Enter the message loop
MSG msg;
ZeroMemory(&msg, sizeof(msg));
while(msg.message != WM_QUIT)
{
if(PeekMessage(&msg, NULL, 0U, 0U, PM_REMOVE))
{
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
else
{
//Do something to the screen
}
}
// Unregister our window.
UnregisterClass("AppClass", wc.hInstance);
}

LRESULT WINAPI MsgProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
   switch(msg)
      {
         case WM_DESTROY:
            PostQuitMessage(0);
            return 0;
            break;
      }
   return DefWindowProc(hWnd, msg, wParam, lParam);
}
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInst, HINSTANCE prevhInst, LPSTR cmdLine, int show)
{
 WNDCLASSEX wc = { sizeof(WNDCLASSEX), CS_CLASSDC, MsgProc, 0L, 0L,
                     hInst, NULL, NULL, NULL, NULL,
                     "AppClass", NULL };
  
 RegisterClassEx(&wc);
   // Create the application's window
             HWND hWnd = CreateWindow(WINDOW_CLASS, WINDOW_NAME, 
WS_OVERLAPPEDWINDOW,
        100, 100, 640, 480, NULL, NULL,
                            hInst ,NULL);
         ShowWindow(hWnd, SW_SHOWDEFAULT);
         UpdateWindow(hWnd);
         // Enter the message loop
         MSG msg;
         ZeroMemory(&msg, sizeof(msg));
         while(msg.message != WM_QUIT)
            {
               if(PeekMessage(&msg, NULL, 0U, 0U, PM_REMOVE))
                  {
                     TranslateMessage(&msg);
                     DispatchMessage(&msg);
                  }
               else
                  {     
//Do something to the screen
 }    
      }
   // Unregister our window.
   UnregisterClass("AppClass", wc.hInstance);
   }

发现大家都在留言中说要推荐一下游戏开发相关的书籍，我这里就把各个阶段（从零基础开始）的推荐教程列出来吧，平时我写这个系列的笔记就参考了下面的很多书籍，大家感兴趣的话，可以深入去学习（推荐去买实体书，这样就不用整天盯着电脑屏幕看伤害眼睛，健康是金钱买不来的）：

第一阶段，首先是C++的精通。推荐《C++ Primer》,之后《Effect C++》。

第二阶段，熟悉windows下的编程。推荐看《Windows程序设计》。

第三阶段，Visual C++的学习。推荐的书目有孙鑫老师的《VC++深入详解》和孙鑫老师的vc视频教程。以及侯俊杰老师的《MFC深入详解》，与时俱进的有尹成老师的《Visual C＋＋2010开发权威指南》，但这本书推荐有一定的Visual C++基础之后再看。

（第二阶段和第三阶段可以结合着来学习，有很多知识是相辅相成的，并没有什么大的界限。）

第四阶段，开始学习专门介绍游戏开发的教程（有DirectX和OpenGL两条路可选，这里我们选择DirectX，DirectX在国内为主流。具体比较请移步最近刚写的这篇文章【Visual C++】游戏开发笔记十九 DirectX与OpenGL的博弈），推荐书籍为《DirectX 9.0 3D游戏开发编程基础》(封面为一个红龙的)，《Windows游戏编程大师技巧》，《Direct3D游戏开发技术详解》等等，当然这类教程就比较多了。新出的有很多，DirectX相关的层出不穷，也可以选择刚发行不久的新书，毕竟上面讲的知识比较前沿，现在技术革新速度很快，初学时就学习最新的技术，可以让你少走弯路。

还有什么经典的书籍，欢迎大家交流补充~~

以上就是本节笔记的全部内容。

以前自己也不怎么写技术博客的，写的时候发现确实不是件容易的事，所有这有些东西还是参考别人的，我觉得挺好的，希望对能看到这些文章的朋友有所帮助！

-----浪子文