DirectX3D学习-- 基础函数解释

最新推荐文章于 2025-05-28 12:53:38 发布

白白皎皎

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分类专栏：游戏编程

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本文档概述了DirectX3D的基本操作流程，包括Direct3D的初始化、屏幕清空、释放资源等步骤，并详细介绍了顶点形式、坐标转换、绘制状态设置、视口变换等内容，同时提供了顶点缓冲区、索引缓冲区的创建方法，以及图元绘制的具体实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

此文为我在学习DirectX3D过程中，总结的一些基础函数和绘制过程。方便以后使用查下。后续随学习过程不断添加吧。

目录

1、Direct3D 初始化

2、屏幕的清空

4、顶点形式

5、坐标转换SetTransform

6、修改绘制状态SetRenderState

7、视口变换SetViewport

8、顶点的创建CreateVertexBuffer

9、索引的创建CreateIndexBuffer

10、绘制的准备SetStreamSource

11、不使用索引绘制图元DrawPrimitive

12、索引绘制图元 DrawIndexedPrimitive

13、Begin/End Scene

14、四元数旋转D3DXQUATERNION

15、旋转矩阵D3DXMatrixRotationAxis

16、材质结构体D3DMATERIAL9

1、Direct3D 初始化

        LPDIRECT3D9             g_pD3D; // Used to create the D3DDevice
        LPDIRECT3DDEVICE9       g_pd3dDevice; // Our rendering device       

        if( NULL == ( g_pD3D = Direct3DCreate9( D3D_SDK_VERSION ) ) )
                return false;

        D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;
        ZeroMemory( &d3dpp, sizeof(d3dpp) );
        d3dpp.Windowed = TRUE;
        d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;
        d3dpp.BackBufferFormat = D3DFMT_UNKNOWN;
        if( FAILED( g_pD3D->CreateDevice( D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, m_hWnd,
                D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING,
                &d3dpp, &g_pd3dDevice ) ) )
        {
                return false;
        }

2、屏幕的清空

void UIMain::Render()
{
        if( NULL == g_pd3dDevice )
                return;
        // Clear the backbuffer to a blue color //用0,0,255 颜色填充屏幕
        g_pd3dDevice->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(0,0,255), 1.0f, 0 ); 
        // Begin the scene
        if( SUCCEEDED( g_pd3dDevice->BeginScene() ) ) //在里面书写逻辑绘制过程
        {
                // Rendering of scene objects can happen here
                // End the scene
                g_pd3dDevice->EndScene();
        }
        // Present the backbuffer contents to the display
        g_pd3dDevice->Present( NULL, NULL, NULL, NULL );
}

3、释放

void UIMain::Cleanup()
{
        if( g_pd3dDevice != NULL)
                g_pd3dDevice->Release();
        if( g_pD3D != NULL)
                g_pD3D->Release();
}

4、顶点形式

//灵活顶点格式 D3DFVF_XYZ 表示x,y,z值，D3DFVF_NORMAL 表示法线值， D3DFVF_TEX1表示文理坐标
//D3DFVF_DIFFUSE 表示rgb值 有文理坐标，就不需要rgb值了
//顶点形式（包含文理坐标和法线的顶点格式 ）
#define FVF_VERTEX (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_NORMAL | D3DFVF_TEX1)  
struct Vertex
{
        Vertex(){}
        Vertex(
                float x, float y, float z,
                float nx, float ny, float nz,
                float u, float v)
        {
                _x  = x;  _y  = y;  _z  = z; 
                _nx = nx; _ny = ny; _nz = nz;//法线
                _u  = u;  _v  = v; //文理坐标
        }
    float _x, _y, _z;
    float _nx, _ny, _nz;
    float _u, _v; // texture coordinates
};

5、坐标转换SetTransform

HRESULT SetTransform(  D3DTRANSFORMSTATETYPE State,  CONST D3DMATRIX * pMatrix);
//如：世界坐标系
g_pd3dDevice->SetTransform(D3DTS_WORLD, &p);  //根据矩阵p 从局部坐标系（local space） 转换到 世界坐标系中（world space）

//转换到观察坐标系：
D3DXVECTOR3 vEyePt( 0.0f, 0.0f,-5.0f );     //观察点坐标（相机 在世界坐标系中的位置）
D3DXVECTOR3 vLookatPt( 0.0f, 0.0f, 0.0f );   //被观察物体的坐标（在世界坐标系中的位置）
D3DXVECTOR3 vUpVec( 0.0f, 1.0f, 0.0f );      //世界坐标系中表示 向上 方向的向量
D3DXMATRIX matView;
D3DXMatrixLookAtLH( &matView, &vEyePt, &vLookatPt, &vUpVec ); //此函数 进行计算 求得 观察坐标 视图转换矩阵
g_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_VIEW, &matView );  //根据视图转换矩阵 matView 转换到 观察坐标系中

//投影变化
// D3DXMATRIX * D3DXMatrixPerspectiveFovLH(  D3DXMATRIX *pOut,  FLOAT fovy, FLOAT Aspect,  FLOAT zn,  FLOAT zf); 
//fovy  在Y方向上的视野，以弧度表示。
// Aspect 宽高比，定义为视图空间宽度除以高度。
//zn  近裁面 的Z值。 zf 远裁面 的 z值
D3DXMATRIXA16 matProj;
D3DXMatrixPerspectiveFovLH( &matProj, D3DX_PI/2, 1.0f, 1.0f, 1000.0f ); //D3DX_PI/2 表示90度的 
g_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_PROJECTION, &matProj );

6、修改绘制状态SetRenderState

HRESULT SetRenderState(  D3DRENDERSTATETYPE State,  DWORD Value);
//如：
g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FILLMODE, D3DFILL_WIREFRAME);

7、视口变换SetViewport

将投影窗口转换到屏幕的一个矩形区域中

D3DVIEWPORT9 vp;  //默认视口参数
vp.X = 0;
vp.Y = 0;
vp.Width = RenderTarget.Width;
vp.Height = RenderTarget.Height;  //前4个参数，定义了视口矩形相对于其父窗口的位置及大小
vp.MinZ = 0.0f;   //指定深度缓存中的最小深度值 （direct3D 深度缓存的范围为 0-1）
vp.MaxZ = 1.0f;  //指定深度缓存中的最大深度值

HRESULT SetViewport(  CONST D3DVIEWPORT9* pViewport); //设置函数

8、顶点的创建CreateVertexBuffer

HRESULT CreateVertexBuffer( UINT Length, DWORD Usage, DWORD FVF, D3DPOOL Pool,
 IDirect3DVertexBuffer9** ppVertexBuffer, HANDLE* pSharedHandle);  
//Usage 指定关于如何使用缓存的一些附加属性
//FVF 顶点数据格式
//Pool 容纳缓存的内存池 
//ppVertexBuffer 接收所创建的顶点缓存的指针
// pSharedHandle 不使用，设置为0
//示范： 
struct Vertex  //顶点数据的定义
{
    Vertex(){}
    Vertex(float x, float y, float z, float nx, float ny, float nz, float u, float v)
    {
         _x  = x;  _y  = y;  _z  = z;
         _nx = nx; _ny = ny; _nz = nz;
         _u  = u;  _v  = v;
    }
    float _x, _y, _z;
    float _nx, _ny, _nz;
    float _u, _v; // 文理坐标
};
#define FVF_VERTEX (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_NORMAL | D3DFVF_TEX1)
IDirect3DVertexBuffer9* _vb;
_device->CreateVertexBuffer(4 * sizeof(Vertex),
                D3DUSAGE_WRITEONLY, //只写
                FVF_VERTEX,
                D3DPOOL_MANAGED,
                &_vb,
                0);

Vertex* v;
_vb->Lock(0, 0, (void**)&v, 0);  //锁定赋值
v[0] = Vertex(-1.0f, -1.0f, -1.0f, 0.0f, 0.0f, -1.0f, 0.0f, 0.0f);
v[1] = Vertex(-1.0f,  1.0f, -1.0f, 0.0f, 0.0f, -1.0f, 0.0f, 1.0f);
v[2] = Vertex( 1.0f,  1.0f, -1.0f, 0.0f, 0.0f, -1.0f, 1.0f, 1.0f);
v[3] = Vertex( 1.0f, -1.0f, -1.0f, 0.0f, 0.0f, -1.0f, 1.0f, 0.0f);
_vb->Unlock(); //锁定赋值结束

if(_vb){_vb->Release(); _vb = 0;} //释放

9、索引的创建CreateIndexBuffer

HRESULT CreateIndexBuffer(  UINT Length,  DWORD Usage,  D3DFORMAT Format, D3DPOOL Pool,  
IDirect3DIndexBuffer9** ppIndexBuffer,  HANDLE* pSharedHandle);  
//示范： 
IDirect3DIndexBuffer9*  _ib;
_device->CreateIndexBuffer(36 * sizeof(WORD),
                D3DUSAGE_WRITEONLY,
                D3DFMT_INDEX16,
                D3DPOOL_MANAGED,
                &_ib,
                0);
WORD* i = 0;
_ib->Lock(0, 0, (void**)&i, 0);
i[0] = 0; i[1] = 1; i[2] = 2;  i[3] = 0;
_ib->Unlock();

if(_ib){_ib->Release(); _ib = 0;} //释放

10、绘制的准备SetStreamSource

在绘制前，必须将相关数据指定给设备

device->SetStreamSource(0, _vb, 0, sizeof(Vertex)); //指定顶点数据流
device->SetIndices(_ib); //指定索引缓存， 在切换索引时，必须重新设置一下
device->SetFVF(FVF_VERTEX); //指定顶点格式

11、不使用索引绘制图元DrawPrimitive

HRESULT DrawPrimitive(  D3DPRIMITIVETYPE PrimitiveType,  UINT StartVertex, UINT PrimitiveCount);
//绘制类型说明：
typedef enum D3DPRIMITIVETYPE
{
D3DPT_POINTLIST = 1,  //将顶点作为孤立点的集合呈现， 绘制点，  不支持 索引绘制函数  6个点
D3DPT_LINELIST = 2,     //将顶点作为孤立的直线段列表   绘制孤立直线  6个点3条线
D3DPT_LINESTRIP = 3,   //将顶点作为单个折线呈现   将多个点连接成折线 6个点依次连接成5条线
D3DPT_TRIANGLELIST = 4,  //将指定顶点作为孤立三角形序列 每组三个顶点定义了一个独立的三角形, 6个点2个三角形
D3DPT_TRIANGLESTRIP = 5,  //将顶点作为三角形条带。背面剔除标志是在偶数三角形上自动翻转的
D3DPT_TRIANGLEFAN = 6,  //渲染顶点为三角形扇形
D3DPT_FORCE_DWORD = 0x7fffffff,   //不使用此值,是在为了编译
} D3DPRIMITIVETYPE, *LPD3DPRIMITIVETYPE;
// StartVertex 顶点数据流 绘制起点 索引 
// PrimitiveCount 绘制图元数量
g_pd3dDevice->DrawPrimitive( D3DPT_LINESTRIP, 0, 5 );

12、索引绘制图元 DrawIndexedPrimitive

HRESULT DrawIndexedPrimitive(  D3DPRIMITIVETYPE Type,  INT BaseVertexIndex, 
UINT MinIndex,  UINT NumVertices,  UINT StartIndex,  UINT PrimitiveCount);
// BaseVertexIndex 索引的偏移量
// MinIndex 最小索引值 
// NumVertices 顶点总数
// StartIndex 顶点缓存中标识索引的读取起始点的原始的索引
// PrimitiveCount 图元总数

 Device->DrawIndexedPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 0, 8, 0, 12);

13、Begin/End Scene

if( SUCCEEDED( g_pd3dDevice->BeginScene() ) ) //在里面书写逻辑绘制过程
{
     g_pd3dDevice->DrawPrimitive(.....);
     g_pd3dDevice->EndScene();
}

14、四元数旋转D3DXQUATERNION

D3DXQUATERNION angle;
//四元数Q = [cos(O/2)  sin(O/2)N] = [ cos(O/2)     ( sin(O/2)Nx     sin(O/2)Ny      sin(O/2)Nz ) ]
angle.x = 0;
angle.y = sin(fAngle/2.0);
angle.z = 0;
angle.w = cos(fAngle/2.0);
D3DXVECTOR3  pinyi(-5.0f, 0.0f, 0.0f);  //平移向量
//获取平移+旋转矩阵
D3DXMatrixTransformation(&m_worldMatrix, NULL, NULL, NULL, NULL, &angle, &pinyi);
//将物品坐标系映射到世界坐标系（-5.0,0,0）点上，并绕y=-5.0 旋转fAngle度
g_pd3dDevice->SetTransform(D3DTS_WORLD, &m_worldMatrix);

15、旋转矩阵D3DXMatrixRotationAxis

D3DXMATRIX * D3DXMatrixRotationAxis(  D3DXMATRIX *pOut,  CONST D3DXVECTOR3 *pV,  FLOAT Angle); //绕任意轴旋转
D3DXMATRIX * D3DXMatrixRotationX(  D3DXMATRIX *pOut,  FLOAT Angle); //绕X轴旋转
D3DXMATRIX * D3DXMatrixRotationY(  D3DXMATRIX *pOut,  FLOAT Angle); //绕Y轴旋转
D3DXMATRIX * D3DXMatrixRotationZ(  D3DXMATRIX *pOut,  FLOAT Angle); //绕Z轴旋转
//例：
FLOAT fAngle = iTime * (2.0f * D3DX_PI) / 1000.0f;
D3DXMATRIXA16 m_worldMatrix;
D3DXMatrixRotationY( &m_worldMatrix, fAngle );
D3DXVECTOR3  pinyi(-5.0f, 0.0f, 0.0f);
D3DXMatrixRotationAxis( &m_worldMatrix, pinyi, fAngle);
g_pd3dDevice->SetTransform(D3DTS_WORLD, &m_worldMatrix);

16、材质结构体D3DMATERIAL9

typedef struct _D3DMATERIAL9 {
    D3DCOLORVALUE   Diffuse;        /* Diffuse color RGBA  对漫射光的反射率*/
    D3DCOLORVALUE   Ambient;        /* Ambient color RGB  对环境光的反射率*/
    D3DCOLORVALUE   Specular;       /* Specular 'shininess'  对镜面光的反射率*/
    D3DCOLORVALUE   Emissive;       /* Emissive color RGB  增强物体亮度，看起来好像自己可以发光*/
    float           Power;          /* Sharpness if specular highlight  镜面高光点的锐度，越大，锐度越大*/
} D3DMATERIAL9;
//示范，只反射红色光
 D3DMATERIAL9 red;
 ZeroMemory(&red, sizeof(red));
 red.Diffuse = D3DXCOLOR(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
 red.Ambient = D3DXCOLOR(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
 red.Specular = D3DXCOLOR(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
 red.Emissive = D3DXCOLOR(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
 red.Power = 5.0f
Device->SetMaterial(&red);

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