怎样用DirectX 3D建立虚拟世界

介绍：
这篇文章是试图描述怎样建立一个3D虚拟世界，其中的模型是从3D Studio MAX中导出的.3ds和.x文件格式。
背景：
Microsoft DirectX是一个开发工具用于开发多媒体，游戏编程和视频。这些都是在微软的平台下。这是和OpenGl的竞争标准。
Direct3D广泛用于windows的电脑游戏的开发，微软Xbox和Xbox360游戏用的都是Direct3D。同时它也被一些工业软件所使用， 由于起对图形的高速渲染能力使所有搞工程的部门对它都经常应用。并且DirectX运行库和软件开发工具都是免费的，但是有些专利软件是不公开的。DirectX运行库起初被游戏开发者开发，但后来被微软windows包含进来。游戏开发者仍然经常提供版本的升级信息在游戏安装完成之后。
DirectX的最新版本是DirectX 10 和 DirectX 9Ex，这都是在Vista下用的。微软根据最新的图形渲染架构和硬件标准开发了以上两个版本的Direct3D.
如何进行开发：
所有的DirectX函数被封装在D3DX类中。该类是一个主类，所以经常被用到。
AbstractShape类是所有对象调用的基类，以下是它的两个派生类：
Shape3DSBlob ->用来调用.3ds格式文件
ShapeXBlob ->用来调用.x格式文件

class:

class AbstractShape : public CObject 
{
    DECLARE_SERIAL( AbstractShape );

protected:
    AbstractShape();
public:
    virtual ~AbstractShape();
    virtual void    Serialize( CArchive& archive )
    virtual void    DoDraw( LPDIRECT3DDEVICE9 &p, DrawingEvent e = eFromWinMessage )
    virtual void    Release( );
    virtual void    SetNewTexture( LPDIRECT3DTEXTURE9    pTexture )
    virtual void    SaveObject( const CString& fName )
}

 

一个关于怎样使用该代码的介绍，描述一个显示所有对象的函数，DoDraw函数被声明为虚函数是AbstractShape类的派生可以在所有派生类中使用。
 Collapsevoid DoDraw( LPDIRECT3DDEVICE9 &p, DrawingEvent e /* = eFromWinMessage  */)
{
    if( FALSE == m_ShowObject )
        return;

    if( m_pMeshObj )
    {
        if( m_pTranslationMatrix )
        {
            D3DXMATRIX Mat;

            D3DXMatrixTranslation( m_pTranslationMatrix, m_TranslationX, m_TranslationY, m_TranslationZ );
            D3DXMatrixScaling( &Mat , m_ZoomFactor,    m_ZoomFactor, m_ZoomFactor );
            D3DXMatrixMultiply( m_pTranslationMatrix, &Mat, m_pTranslationMatrix );
            if( e == eFromTimer )
            {
                if( m_Animation.m_AnimationFlags & AnimationStruct::eXRotation )
                {
                    m_Animation.m_Xrot += m_Animation.m_XRorationSpeed + m_rotX;
                    if( m_Animation.m_Xrot > 6.2831854820251465)
                        m_Animation.m_Xrot -= 6.2831854820251465;

                }
                if( m_Animation.m_AnimationFlags & AnimationStruct::eYRotation )
                {
                    m_Animation.m_Yrot += m_Animation.m_YRorationSpeed + m_rotY;
                    if( m_Animation.m_Yrot > 6.2831854820251465)
                        m_Animation.m_Yrot -= 6.2831854820251465;
                }
                if( m_Animation.m_AnimationFlags & AnimationStruct::eZRotation )
                {
                    m_Animation.m_Zrot += m_Animation.m_ZRorationSpeed + m_rotZ;
                    if( m_Animation.m_Zrot > 6.2831854820251465)
                        m_Animation.m_Zrot -= 6.2831854820251465;
                }
                D3DXMatrixRotationYawPitchRoll( &Mat, m_Animation.m_Xrot, m_Animation.m_Yrot, m_Animation.m_Zrot );
            }
            else if ( m_Animation.m_AnimationFlags )
                D3DXMatrixRotationYawPitchRoll( &Mat, m_rotX + m_Animation.m_Xrot,
                                                      m_rotY + m_Animation.m_Yrot,
                                                      m_rotZ + m_Animation.m_Zrot );
            else
                D3DXMatrixRotationYawPitchRoll( &Mat, m_rotX, m_rotY, m_rotZ );

            D3DXMatrixMultiply( m_pTranslationMatrix, &Mat, m_pTranslationMatrix );

            p->SetTransform( D3DTS_WORLD, m_pTranslationMatrix );
        }

        for( DWORD i = 0; i < m_dwMeshSize; ++i )
        {
            p->SetMaterial( &m_pMeshMaterials[i] );
            p->SetTexture( 0, m_pTexture[i] );
            m_pMeshObj->DrawSubset( i );
        }
    }
}

 

旋转物体的函数：

 Collapsevoid AbstractShape::RotateObject( RotationParam eParam, float angle )
{
    switch ( eParam )
    {
    case eRotateX:
        {
            m_rotX += angle;
            if( m_rotX > 6.2831854820251465)
                m_rotX -= 6.2831854820251465;
            break;
        }
    case eRotateY:
        {
            m_rotY += angle;
            if( m_rotY > 6.2831854820251465)
                m_rotY -= 6.2831854820251465;
            break;
        }
    case eRotateZ:
        {
            m_rotZ += angle;
            if( m_rotZ > 6.2831854820251465)
                m_rotZ -= 6.2831854820251465;
            break;
        }
    default:
        {
            ASSERT(0);
            return;
        }
    }
}

 

保存数据的函数（只保存相机位置和视觉方向到一个列表中）
 Collapsebool D3DX::DXPlay( tPositionVector* posVec /* = NULL*/ )
{
    try
    {
        if( posVec )
        {
            Lvec        = posVec;
            leng_        = posVec->size();
            curent_pos    = 0;
            m_DXflags    |= ePlayback;
        }

        if( Lvec )
        {
            m_Camera = *(*Lvec)[curent_pos];
            if( DXRender() )

            curent_pos++;
            if( leng_ == curent_pos )
            {
                Lvec        = NULL;
                leng_        = 0;
                curent_pos    = 0;
                m_DXflags &= ~ePlayback;
                return false;
            }
        }
    }
    catch ( ... )
    {
        if( posVec )
            m_Log.WriteLogLine("Exception on D3DX::DXPlay( tPositionVector* posVec ), posVec != NULL /n");
        else
            m_Log.WriteLogLine("Exception on D3DX::DXPlay( tPositionVector* posVec ), posVec == NULL /n");

        ASSERT(0);
        m_DXflags &= ~ePlayback;

        return false;
    }
    return true;
}

建立缓冲区的函数。该函数将建立一个缺省平台的缓冲区，缺省顶点。
 Collapsevoid D3DX::CreateWorldBuffer()
{
    if( !m_WP.m_Floor.GetVertex() || !m_WP.m_Walls.GetVertex() )
    {
        m_Log.WriteLogLine("Error on CreateWorldBuffer, no floor and wall vertex buffer/n");
        return;
    }

    if( !m_pD3DDevice || !m_pD3D )
    {
        m_Log.WriteLogLine("CreateWorldBuffer function call is from serialize and the mainFrm is not created/n");
//        ASSERT(0);//in case the function call is from serialize and the mainFrm is not created
        return;
    }

//vertex vector for wall && floor
    unsigned char *pVertices = NULL;

    m_pD3DDevice->CreateVertexBuffer(
                    m_WP.m_Floor.GetVertexSize()*sizeof(DXVertex)+sizeof(DXVertex)*m_WP.m_Walls.GetVertexSize()
                    , 0, D3DFVF_CUSTOMVERTEX, D3DPOOL_DEFAULT, &m_pTextureVertexBuffer_FW, NULL );

    m_pTextureVertexBuffer_FW->Lock( 0,
        m_WP.m_Floor.GetVertexSize()*sizeof(DXVertex)+sizeof(DXVertex)*m_WP.m_Walls.GetVertexSize(), (void**)&pVertices, 0);

    memcpy( pVertices, m_WP.m_Floor.GetVertex(), sizeof(DXVertex)*m_WP.m_Floor.GetVertexSize() );
    memcpy( (void*) (pVertices+sizeof(DXVertex)*m_WP.m_Floor.GetVertexSize()), m_WP.m_Walls.GetVertex( ),
            sizeof(DXVertex)*m_WP.m_Walls.GetVertexSize() );

    m_pTextureVertexBuffer_FW->Unlock();

}

还有许多函数，并且都应有注释

 

 

历史背景：
在微软1994年正好要发行下一个版本的操作系统windows95时。争取用户的主要因素是什么软件可以运行在该系统下。微软经理Craig Eisler，Alex St. John和Eric Engstrom对此仔细研究，因为当时的程序员都偏向在DOS下做开发，认为DOS是更好的游戏开发平台，这意味着很少有游戏会在windows95下开发，并且将导致该系统的失败。
DOS可以直接进入显卡硬件，控制键盘和鼠标，以及声卡，当windows95进入保护模式后，限制访问，并且工作在一个更标准的模式下，微软需要一种方式使程序得到它们想要的资源。并且是快速的。当该系统发行刚一个月后，Eisler, St. John和Engstrom合作解决了这个问题，并将这个解决方法称为DirectX。

第一个DirectX版本是在1995发行，是做为windows游戏开发的一个SDK.该工具对Windows 3.1下的DCI和WinG API都做了更新。一个ATI的开发组作为一个微软的扩展带来一种新的基本的游戏图象开发技术。该队伍由Eisler（开发组长），St. John和Engstrom（部门经理）组成。负责开发所有的版本用于windows系统下，和Windows 95一起启动，将所有多媒体开发应用合并在一起。Eisler写了DirectX 1 到 5的很多程序。
除了DirectX，微软已经有OpenGL运行于Windows NT平台。当时，OpenGL需要高性能显卡并且用于工程和CAD也很少。（观点来自Eisler, Engstrom, 和 St. John作为对OpenGl的一种取舍）Direct3D作为一种小型的开发手段将取代笨重且缓慢的OpenGl主要用在游戏开发方面。作为权威的图形显卡和计算使用运行。OpenGL成了非主力产品。在这种观点下一场支持交叉平台的OpenGl和只在windows下运行的 Direct3D之间的战争爆发了。相关的许多争论体现了微软的一种包容，扩展和成熟的商业运做手法。另外，有许多DirectX的API经常和OpenGL捆绑，因为OpenGL不包含所有DirectX的功能（比如声音和游戏控制器支持）。可是，这种捆绑变的越来越平凡。

在一个控制台指定版中，DirectX用来作为微软的Xbox和Xbox360的开发平台的API，这些API由微软和NVIDIA合作开发。NVIDIA开发了商用显卡用于Xbox之上。Xbox API和DirectX 8.1的API非常相似，但它是不可升级的技术。Xbox全称是DirectXbox，Xbox是一个商业名称的缩写。
到2002年微软发行DirectX 9，该版本支持更多shader效果，并且shader  2.0版本将不断升级。并且微软还将继续升级DirectX，2004年出了DirectX 9.0c和shader  3.0。
到April 2005后，DirectShow从DirectXSDK中移除，但是仍然需要做DirectShow 方面的开发。