2013年12月20日星期五（7——1，绘制三角线框）

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/directx3d_beginner/article/details/17627383

首先定义了照相机的位置和朝向

POINT4D cam_pos = { 0, 0, -100, 1 };

VECTOR4D cam_dir = { 0, 0, 0, 1 };

先看看顶点数据结构,6.4有详细的解释，

1，用三角形表示3D多边形数据，因为三角形易于渲染---3个点定义一个平面，同时很多3D算法最适合用于三角形网格。

2，用一个矩形来裁剪几个三角形，在裁剪阶段，若在物理空间裁剪，则可能会增加多边形的顶点数；若再渲染时裁剪，则可能跨过近裁剪面，甚至跨过Z=0平面，造成投影问题。

3，暂时不考虑增加顶点的情形，即，裁剪时要么将整个多边形剔除，要么保留。

3D流水线：模型坐标->世界坐标->相机坐标->透视坐标->屏幕坐标

先看模型格式，分了三种。

1，多边形顶点列表

typedef struct POLY4DV1_TYP

{

int state; //状态信息

int attr; //多边形的物理属性,如材质等

int color; //多边形的颜色

POINT4D_PTR vlist; //顶点列表

int vert[3]; //顶点列表元素的索引

}POLY4DV1, * POLY4DV1_PTR;

其中，用4d其次坐标中w=1，

2，面列表，

光栅化阶段，需要一个多边形列表，即面数组或链表。

typedef struct POLYF4DV1_TYP

{

int state; //状态信息

int attr; //多边形的物理属性,如材质等

int color; //多边形的颜色

POINT4D_PTR vlist[3]; //顶点列表

POINT4D_PTR tvlist[3]; //变换后的顶点

POLYF4DV1_TYP * next; //指向列表中下一个多边形的指针

POLYF4DV1_TYP * prev; //指向列表中前一个多边形的指针

}POLYF4DV1, * POLYF4DV1_PTR;

3,基于顶点列表和多边形列表的物体

typedef struct OBJECT4DV1_TYP

{

int id; //物体的数值ID

char name[64]; //物体的字符串名称

int state; //物体状态信息

int attr; //物体的物理属性,如材质等

float avg_radius; //物体的平均半径,用于碰撞检测

float max_radius; //物体的最大半径

POINT4D world_pos; //物体在世界坐标系中的位置

VECTOR4D dir; //物体加载时在局部坐标系下的旋转角度，

VECTOR4D ux, uy, uz; //记录物体变换后的朝向

int num_vertices;//物体的顶点数

POINT4D vlist_local[64];//存储顶点局部坐标的数组

POINT4D vlist_trans[64];//存储顶点交换后坐标的数组

int num_polys; //物体的多边形数

POLY4DV1 plist[128]; //存储多边形数组

}OBJECT4DV1, * OBJECT4DV1_PTR;

在MAIN（）中，定义个顶点

POLYF4DV1 poly1;

定义几个状态

#define POLY4DV1_STATE_ACTIVE 0x0001

#define POLY4DV1_STATE_CLIPPED 0x0002

#define POLY4DV1_STATE_CULLED 0x0004

在game_init()中，加上

srand( mytool.Start_Clock() );

math.Build_Sin_Cos_Tables();

再设置顶点的初始化

poly1.state = POLY4DV1_STATE_ACTIVE;

poly1.attr = 0;

poly1.color = RGB16Bit555( 0, 255, 0 );

poly1.vlist[0].x = 0;

poly1.vlist[0].y = 50;

poly1.vlist[0].z = 0;

poly1.vlist[0].w = 1;

poly1.vlist[1].x = 50;

poly1.vlist[1].y = -50;

poly1.vlist[1].z = 0;

poly1.vlist[1].w = 1;

poly1.vlist[2].x = -50;

poly1.vlist[2].y = -50;

poly1.vlist[2].z = 0;

poly1.vlist[2].w = 1;

在Game_Main()中，在某个时刻把游戏中的所有物体从高级表示转换为多边形，并将这些多边形插入到主多边形列表或流中，然后将主多边形列表传递给3D流水线进行处理。主多边形可能是在世界坐标系下生成的，也可能是在流水线的下游生成的。

再加上个流水线类

#include "ddraw_math.h"

#pragma once

typedef struct POLY4DV1_TYP

{

int state; //状态信息

int attr; //多边形的物理属性,如材质等

int color; //多边形的颜色

POINT4D_PTR vlist; //顶点列表

int vert[3]; //顶点列表元素的索引

}POLY4DV1, * POLY4DV1_PTR;

typedef struct POLYF4DV1_TYP

{

int state; //状态信息

int attr; //多边形的物理属性,如材质等

int color; //多边形的颜色

POINT4D_PTR vlist[3]; //顶点列表

POINT4D_PTR tvlist[3]; //变换后的顶点

POLYF4DV1_TYP * next; //指向列表中下一个多边形的指针

POLYF4DV1_TYP * prev; //指向列表中前一个多边形的指针

}POLYF4DV1, * POLYF4DV1_PTR;

typedef struct OBJECT4DV1_TYP

{

int id; //物体的数值ID

char name[64]; //物体的字符串名称

int state; //物体状态信息

int attr; //物体的物理属性,如材质等

float avg_radius; //物体的平均半径,用于碰撞检测

float max_radius; //物体的最大半径

POINT4D world_pos; //物体在世界坐标系中的位置

VECTOR4D dir; //物体加载时在局部坐标系下的旋转角度，

VECTOR4D ux, uy, uz; //记录物体变换后的朝向

int num_vertices;//物体的顶点数

POINT4D vlist_local[64];//存储顶点局部坐标的数组

POINT4D vlist_trans[64];//存储顶点交换后坐标的数组

int num_polys; //物体的多边形数

POLY4DV1 plist[128]; //存储多边形数组

}OBJECT4DV1, * OBJECT4DV1_PTR;

typedef struct RENDERLIST4DV1_TYP

{

int state; //渲染列表的状态

int attr; //渲染列表的属性

POLYF4DV1_PTR poly_ptrs[RENDERLIST4DV1_MAX_POLYS]; //索引缓存数组(多边形面)

POLYF4DV1 poly_data[RENDERLIST4DV1_MAX_POLYS]; //顶点数组

int num_polys; //渲染列表中包含的多边形数目

}RENDERLIST4DV1, *RENDERLIST4DV1_PTR;

class ddraw_liushuixian

{

public:

ddraw_liushuixian(void);

~ddraw_liushuixian(void);

public:

};

当有多部相机时，可能有多个渲染列表。

void ddraw_liushuixian::Reset_RENDERLIST4DV1(RENDERLIST4DV1_PTR rend_list)

{

rend_list->num_polys = 0; // 渲染的多边形数，默认为

}

在main.cpp中

RENDERLIST4DV1 rend_list;

ddraw_liushuixian liushuixian;

在game_main()中，每帧重置列表

void ddraw_liushuixian::Reset_RENDERLIST4DV1(RENDERLIST4DV1_PTR rend_list)

{

rend_list->num_polys = 0; // 渲染的多边形数，默认为

}

插入节点

int ddraw_liushuixian::Insert_POLYF4DV1_RENDERLIST4DV1(RENDERLIST4DV1_PTR rend_list, POLYF4DV1_PTR poly)

{

if( rend_list->num_polys >= RENDERLIST4DV1_MAX_POLYS )

return ( 0 );

rend_list->poly_ptrs[rend_list->num_polys] = &rend_list->poly_data[rend_list->num_polys];

memcpy( ( void * ) & rend_list->poly_data[rend_list->num_polys], ( void * )poly, sizeof( POLY4DV1 ) );

if( rend_list->num_polys == 0 )

{

rend_list->poly_data[0].next = NULL;

rend_list->poly_data[0].prev = NULL;

}

else

{

rend_list->poly_data[rend_list->num_polys].next = NULL;

rend_list->poly_data[rend_list->num_polys].prev = & rend_list->poly_data[rend_list->num_polys-1];

rend_list->poly_data[rend_list->num_polys-1].next = & rend_list->poly_data[rend_list->num_polys];

}

rend_list->num_polys++;

return ( 1 );

}

这里需要一个4X4矩阵

typedef struct MATRIX4X4_TYP

{

union

{

float M[4][4];

struct

{

float M00, M01, M02, M03;

float M10, M11, M12, M13;

float M20, M21, M22, M23;

float M30, M31, M32, M33;

};

}MATRIX4X4, * MATRIX4X4_PTR;

4*4的矩阵归一化

void ddraw_math::Mat_IDENTITY_4X4( MATRIX4X4 m )

{

const MATRIX4X4 IMAT_4X4 = { 1, 0, 0, 0,

0, 1, 0, 0,

0, 0, 1, 0,

0, 0, 0, 1};

memcpy( ( void * ) ( m ), ( void * ) IMAT_4X4, sizeof( MATRIX4X4 ) );

}