掌握DirectX和DirectInput —— 力反馈游戏杆

掌握DirectX和DirectInput——力反馈游戏杆

Jason Clark

     不知不觉中，Windows下的游戏和多媒体程序已经开始流行。硬件变得越来越快，Windows也变得更加灵活。自从Microsoft发布了DirectX，游戏开发人员对其它平台已经越来越不感兴趣了。许多游戏开发者也已经将他们的开发工作完全移植到了Windows下。

     为PC开发游戏从来就没有轻松过。从无数种显示卡和声卡中，开发者学会了在功能性和兼容性之间平衡的艺术。他们不得不处理象页面切换、段内存结构和位操作这样令人讨厌的问题。并且随着多人游戏的流行，开发者必须同时处理象网络和通信等事项。DirectX引入后，游戏开发者变得轻松了。通过为开发者提供的DirectX对象，绝大多数讨厌的工作已经被简化了。

     基于DirectX的程序是普通的Windows程序吗？必须懂得COM吗？为简单的程序值得使用DirectX吗？必须使用DirectX的全部组件吗？这样的问题肯定还有更多。

     本文将首先介绍DirectX，然后介绍DirectX的一个组件DirectInput的使用。演示程序说明了DirectInput的用法，着重介绍了其强大的反馈功能。

DirectX揭密

     DirectX是一套为Windows程序提供对系统硬件更亲密控制的组件。（表1列出了DirectX 5.0的组件及其作用）。那么，亲密控制是什么意思呢？

表1：DirectX 5.0的组件

组件	用途
DirectDraw	高速2D图象
DirectSound	短响应时间声音输出
Direct3D	高速3D图象
DirectInput	面向游戏的对游戏杆和其它输入设备的访问
DirectSetup	方便的安装DirectX组件
DirectPlay	面向游戏的通信和网络支持
DirectShow	视频流支持
DirectAnimation	动画录放支持

     DirectX提供的硬件控制常常被描述成底层控制，这会使人联想起位操作和其它讨厌的事情。实际上，DirectX组件包含许多高层API，使得象复制位图和播放声音等复杂的工作变得相当简单。用“为程序提供比过去更好的对硬件的控制”来形容DirectX更准确。这在Windows中是一个显著的特性，因为在Windows中，资源是共享的，并由操作系统控制。

     DirectX组件遵守称为COM的二进制对象的工业标准。

开始DirectX

     下面从DirectX的安装开始讲起。大多数情况下，某个好玩的游戏就会为系统安装DirectX。为得到最新的版本，应该从最新的Microsoft Platform SDK中将DirectX安装到系统中。可以在http://www.microsoft.com/msdn站点或者MSDN光盘中找到platform SDK。缺省情况下，Microsoft Platform SDK被安装到缺省驱动器根目录下的/MSSDK目录中。DirectX的头文件安装在/MSSDK/INCLUDE目录中，Lib文件安装在/MSSDK/LIB目录中。

     Platform SDK包含了一些非常好的DirectX例子和文档。早期发布的DirectX文档非常粗略而且有些是错误的，现在的版本已经极大地改正了这一问题。最好要熟悉这些文档。

     现在已经为安装利用DirectX的程序做好了准备。所幸的是，不必一次就处理DirectX的全部功能。DirectX是一套可以分别使用的组件。实际上，在编程概念中，DirectX的不同部分互相没有联系。它们仅仅是具有相同的设计风格和目标：使Windows的游戏编程变得容易。

     使用DirectX组件的程序有什么特殊的地方吗？根本没有。使用DirectX组件的程序是基于Win32的程序，它们使用普通Win32 API集，并且可以访问所有可以获得的操作系统工具。实际上，DirectX既可以用于GUI程序，也可以用于控制台程序。可以直接用Petzold-style SDK编程开发程序，也可以用基本类库，如MFC。总的说，唯一的要求是大多数DirectX组件在程序中需要HWND，所以至少要有一个窗口。

     虽然DirectX组件是分离的，但是每个组件的实现风格和使用都是相同的。DirectInput是学习DirectX的非常好的出发点，原因是DirectInput是最简单的组件之一。

用力

     以后在游戏中要“用力”，这是电影《星球大战》中的说法，因为DirectInput中加入了相当令人陶醉的力反馈支持。DirectX 5.0以前，DirectInput支持从鼠标和键盘读取输入，这是一个有用但却令人厌烦的特性。DirectX 5.0中，DirectInput被扩充到支持具有以物理力的形式向用户传播反馈的能力的设备。

     如果不能立即理解上面的内容，下面就用一个游戏进行解释。假设你刚启动了你最喜欢的超现实3D越野赛车游戏，正手握力反馈游戏杆。在起跑线上，你可以听到赛车引擎的空转声，同时也能够通过游戏杆感觉到赛车引擎的空转！比赛开始后，你可以感觉到引擎高速旋转的嗡嗡震动。当行驶到赛程中崎岖的地段时，你将会不停的感觉到电子碰撞。赛车在整个赛场上撞来撞去，你的游戏杆也会如此。赛车车轮卡在车辙中导致赛车被拉向左边，游戏杆也会被拉向左边！整个过程中你可以感觉到每次颠簸、刮擦、撞击和撞毁。

     现在，带有支持DirectInput的Windows驱动程序的唯一的力反馈设备是Microsoft的SideWinder Force Feedback Pro。这一现状不会持续太久，新设备以及现有设备的新驱动程序很快就会进入市场。

剖析DirectInput

     DirectInput由三个对象组成：DirectInput, DirectInputDevice, 和DirectInputEffect (见表2)。DirectInput是一个高层的对象，通过DirectInput对象可以对相关的输入设备进行基本的初始化和查找。DirectInput对象最终用来创建低层的DirectInputDevice对象。DirectX中的每个主要组件都采用相同的方法，首先创建高层对象，如DirectInput或DirectSound对象，然后创建低层对象与硬件进行实际的通信。

表2: DirectInput对象

对象	说明
DirectInput	封装高层DirectInput功能，列举设备并用来创建DirectInputDevice对象。
DirectInputDevice	与物理输入设备的接口，例如游戏杆，包括收集和设置设备状态信息的接口，并且用来创建DirectInputEffect对象 (对于力反馈设备)。
DirectInputEffect	封装能够在力反馈设备上“播放”的简单效果，提供启动、停止和设置力反馈效果等功能。

     DirectInput对象是三个对象中最容易理解的。实际上，它在一个接口形式IDirectInput (见表3)中只提供五个函数。这是DirectInput的一个非常重要的部分，因为这是出发点。

表3：IdirectInput接口

成员函数	说明
CreateDevice	创建一个DirectInputDevice对象并返回一个指向其IdirectInputDevice接口的指针。
EnumDevices	为找到的与给定标准匹配的每个设备调用一个回调函数，每个回调函数提供一个GUID，可以用在CreateDevice中创建DirectInputDevice对象。
GetDeviceStatus	测试物理设备是否连接到系统。
Initialize