【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 S_ALPHATESTENABLE（允許α測(cè)試）、D3DRS_CULLMODE（剔除模式）、D3DRS_FOGENABLE（允許霧化）、D3DRS_LIGHTING（光照）、D3DRS_DITHERENABLE（允許抖動(dòng)）、……。例如：g_pd3dDeviceSetRenderState( D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE )。 // 關(guān)閉背面剔除g_pd3dDeviceSetRenderState( D3DRS_ZENABLE, TRUE )。 // 允許Z緩沖g_pd3dDeviceSetRenderState( D3DRS_LIGHTING, FALSE )。 // 關(guān)閉光照 創(chuàng)建場(chǎng)景三維場(chǎng)景是由若干物體（幾何對(duì)象）構(gòu)成的，復(fù)雜的幾何對(duì)象由多個(gè)簡(jiǎn)單的圖元（點(diǎn)、線、三角形和多邊形等）所組成，而圖元（primitive）又是頂點(diǎn)（vertex）的集合。圖1312 3D圖元表面的三角網(wǎng)格3D圖元一般是一個(gè)多面體，通常用其表面的三角網(wǎng)格來(lái)表示，參見(jiàn)圖1312。所以最基本的圖元是三角形和頂點(diǎn)。創(chuàng)建場(chǎng)景中的幾何對(duì)象，等價(jià)于建立表示該幾何體的頂點(diǎn)集合。因此，必須先定義自己的頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)并創(chuàng)建頂點(diǎn)緩沖區(qū)，然后在鎖定頂點(diǎn)緩沖區(qū)后，再通過(guò)給頂點(diǎn)緩沖區(qū)中的各頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)賦值來(lái)構(gòu)造幾何對(duì)象，最后解鎖頂點(diǎn)緩沖區(qū)。l 定義頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)Direct3D使用一種FVF（Flexible Vertex Format可變頂點(diǎn)格式）結(jié)構(gòu)來(lái)定義頂點(diǎn)，以滿足用戶的不同需要。在FVF結(jié)構(gòu)CUSTOMVERTEX中，可以包含描述頂點(diǎn)的位置、RHW（reciprocal homogeneous w倒數(shù)齊次w，表示已變換頂點(diǎn)位置的齊次坐標(biāo)w分量）、法向、大小和（漫射、鏡面反射）顏色等字段，具體內(nèi)容由用戶根據(jù)需要自己來(lái)確定，但是各字段之間的相對(duì)順序不能改變。其中，頂點(diǎn)的位置和法向等字段，一般為三維點(diǎn)向量，可以用Direct3D的擴(kuò)展三維向量結(jié)構(gòu)D3DXVECTOR3來(lái)表示：typedef struct D3DXVECTOR3 { FLOAT x。 FLOAT y。 FLOAT z。} D3DXVECTOR3。其中的FLOAT為float的typedef類型。而顏色一般采用DWORD的typedef定義類型D3DCOLOR。例如： struct CUSTOMVERTEX { // 含位置、法向量和顏色的自定義頂點(diǎn)結(jié)構(gòu) D3DXVECTOR3 position。 // 未變換頂點(diǎn)的3D位置 D3DXVECTOR3 normal。 // 頂點(diǎn)的表面法向量 D3DCOLOR color。 // 顏色 }。 或：struct CUSTOMVERTEX { // 含位置、顏色和紋理坐標(biāo)的自定義頂點(diǎn)結(jié)構(gòu) D3DXVECTOR3 position。 // 未變換頂點(diǎn)的3D位置 D3DCOLOR color。 // 顏色 FLOAT tu, tv。 // 紋理坐標(biāo)}。 或：struct CUSTOMVERTEX { // 含位置齊次坐標(biāo)和顏色的自定義頂點(diǎn)結(jié)構(gòu) FLOAT x, y, z, rhw。 // 已變換頂點(diǎn)的3D位置 DWORD color。 // 顏色 }。用戶在定義了自己的頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)類型后，還需要定義一個(gè)對(duì)應(yīng)的（宏）常量，來(lái)描述該結(jié)構(gòu)的字段內(nèi)容。該（宏）常量由若干表示頂點(diǎn)格式的標(biāo)志位符號(hào)常量（參見(jiàn)表131）的位或組合而成。表131 頂點(diǎn)數(shù)據(jù)格式標(biāo)志符號(hào)常量值數(shù)據(jù)類型描述D3DFVF_XYZ0x002float, float, float未轉(zhuǎn)換的頂點(diǎn)坐標(biāo)D3DFVF_XYZRHW0x004float, float, float, float已轉(zhuǎn)換的頂點(diǎn)坐標(biāo)D3DFVF_XYZB1~50x006/8/a/c/e1 3個(gè)float含權(quán)重i的頂點(diǎn)坐標(biāo)D3DFVF_XYZW0x4002float, float, float, float已轉(zhuǎn)換和裁剪的頂點(diǎn)坐標(biāo)D3DFVF_NORMAL0x010float, float, float頂點(diǎn)的法線D3DFVF_PSIZE0x020float點(diǎn)大小D3DFVF_DIFFUSE0x040DWORD（ARGB）漫射顏色D3DFVF_SPECULAR0x080DWORD（ARGB）鏡面反射顏色D3DFVF_TEX0~80x0~8001 4個(gè)floati重紋理映射例如：define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_NORMAL | D3DFVF_DIFFUSE)或：define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE | D3DFVF_TEX1)或：const DWORD FVF = (D3DFVF_XYZRHW | D3DFVF_DIFFUSE)。l 創(chuàng)建頂點(diǎn)緩沖區(qū)在定義了頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)后，就可以創(chuàng)建頂點(diǎn)緩沖區(qū)了，這可以由IDirect3DDevice9接口的CreateVertexBuffer方法來(lái)完成：HRESULT CreateVertexBuffer( // 成功返回D3D_OK（= 0） UINT Length, // 緩沖區(qū)的字節(jié)大小，一般為 n*sizeof (CUSTOMVERTEX) DWORD Usage, // 緩沖區(qū)用法的附加屬性標(biāo)志，一般為0 DWORD FVF, // 頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)格式常量 D3DPOOL Pool, // 緩沖區(qū)所在的內(nèi)存池類型（D3DPOOL枚舉值） IDirect3DVertexBuffer9** ppVertexBuffer, // 返回被創(chuàng)建的頂點(diǎn)緩沖區(qū)指針 HANDLE* pSharedHandle // 保留，設(shè)為NULL)。其中，內(nèi)存池類型D3DPOOL枚舉的定義為：typedef enum D3DPOOL { // 內(nèi)存池類型枚舉 D3DPOOL_DEFAULT = 0, // AGP存儲(chǔ)器或顯存 D3DPOOL_MANAGED = 1, // AGP存儲(chǔ)器或顯存，且在系統(tǒng)內(nèi)存中還有一份拷貝 D3DPOOL_SYSTEMMEM = 2, // 系統(tǒng)內(nèi)存 D3DPOOL_SCRATCH = 3, // 系統(tǒng)內(nèi)存中的臨時(shí)池 D3DPOOL_FORCE_DWORD = 0x7fffffff // 未使用（強(qiáng)制該枚舉被編譯成32位）} D3DPOOL。例如：g_pd3dDeviceCreateVertexBuffer( 100 * sizeof (CUSTOMVERTEX), 0, D3DFVF_CUSTOMVERTEX, D3DPOOL_DEFAULT, amp。g_pVB, NULL )?；颍? g_pd3dDeviceCreateVertexBuffer( 3 * sizeof (CUSTOMVERTEX), 0, FVF, D3DPOOL_MANAGED, amp。g_pVB, NULL )。l 構(gòu)造點(diǎn)集創(chuàng)建三維場(chǎng)景中的幾何對(duì)象，需要計(jì)算和構(gòu)造描述該幾何對(duì)象的點(diǎn)集。具體做法是：先定義一個(gè)頂點(diǎn)指針（用于操作頂點(diǎn)數(shù)組）；再調(diào)用Lock方法來(lái)獲取頂點(diǎn)緩沖區(qū)的首地址（賦值給頂點(diǎn)指針），并鎖定該區(qū)域僅供當(dāng)前操作使用；然后利用該頂點(diǎn)指針，將計(jì)算的頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)值填入頂點(diǎn)緩沖區(qū)，從而構(gòu)造出幾何對(duì)象；最后調(diào)用Unlock方法解鎖頂點(diǎn)緩沖區(qū)。IDirect3DVertexBuffer9接口的Lock和Unlock方法的定義為：HRESULT Lock( // 成功返回D3D_OK（= 0） UINT OffsetToLock, // 鎖定的偏移地址 UINT SizeToLock, // 鎖定的字節(jié)數(shù) VOID ** ppbData, // 返回被鎖定的緩沖區(qū)頭的指針 DWORD Flags // 鎖定方式標(biāo)志，可為0或下列符號(hào)常量的組合： // D3DLOCK_DISCARD、D3DLOCK_NO_DIRTY_UPDATE、// D3DLOCK_NOSYSLOCK、D3DLOCK_READONLY、// D3DLOCK_NOOVERWRITE)。HRESULT Unlock()。 // 成功返回D3D_OK（= 0）例如：CUSTOMVERTEX* pVertices。g_pVBLock( 0, 0, (void**)amp。pVertices, 0 )?！?// 給頂點(diǎn)緩沖區(qū)中的各頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)賦值（構(gòu)造幾何對(duì)象的點(diǎn)集）g_pVBUnlock()。 矩陣變換描述單個(gè)物體（3D幾何對(duì)象）一般采用的是本地相對(duì)坐標(biāo)。因此，在渲染之前，需要將它們都轉(zhuǎn)換為描述場(chǎng)景的統(tǒng)一世界空間（world space）坐標(biāo)，這對(duì)應(yīng)于世界矩陣變換。為了將三維場(chǎng)景顯示在二維屏幕上，還需要選擇一個(gè)觀察點(diǎn)（眼睛/攝像機(jī)）和觀察角度（方向/坐標(biāo)）（對(duì)應(yīng)于觀察坐標(biāo)矩陣變換），并將3D場(chǎng)景投影到一個(gè)2D平面（屏幕）上（對(duì)應(yīng)于投影矩陣變換），還要將超出屏幕的部分去掉（裁剪），也可以將場(chǎng)景投射到屏幕的某個(gè)矩形區(qū)域中（視口縮放）。參見(jiàn)圖1313。世界變換觀察變換投影變換裁剪與視口縮放頂點(diǎn)光柵器變換引擎圖1313 Direct3D的變換引擎下面依次對(duì)這些變換加以介紹，這需要首先介紹Direct3D中的矩陣定義和變換方法。l 矩陣與變換在Direct3D中，定義了矩陣（matrix）結(jié)構(gòu)D3DXMATRIX ：typedef struct D3DXMATRIX { // 矩陣結(jié)構(gòu) struct { // 注意，C/C++的變量名可以下劃線開(kāi)頭（但不能以數(shù)字開(kāi)頭） FLOAT _11。 FLOAT _12。 FLOAT _13。 FLOAT _14。 FLOAT _21。 FLOAT _22。 FLOAT _23。 FLOAT _24。 FLOAT _31。 FLOAT _32。 FLOAT _33。 FLOAT _34。 FLOAT _41。 FLOAT _42。 FLOAT _43。 FLOAT _44。 }。} D3DXMATRIX。對(duì)應(yīng)于4*4的浮點(diǎn)矩陣：在Direct3D中，還定義了一個(gè)對(duì)Intel P4 CPU運(yùn)算進(jìn)行了優(yōu)化的16字節(jié)對(duì)齊的矩陣結(jié)構(gòu)（從D3DXMATRIX派生的C++結(jié)構(gòu)對(duì)象）：typedef struct _D3DXMATRIXA16 : public D3DXMATRIX { // 16字節(jié)對(duì)齊矩陣結(jié)構(gòu) _D3DXMATRIXA16()。 _D3DXMATRIXA16( CONST FLOAT * f)。 _D3DXMATRIXA16( CONST D3DMATRIXamp。 m)。 _D3DXMATRIXA16( FLOAT _11, FLOAT _12, FLOAT _13, FLOAT _14, FLOAT _21, FLOAT _22, FLOAT _23, FLOAT _24, FLOAT _31, FLOAT _32, FLOAT _33, FLOAT _34, FLOAT _41, FLOAT _42, FLOAT _43, FLOAT _44 )。 void* operator new(size_t s)。 void* operator new[](size_t s)。 void operator delete(void* p)。 void operator delete[](void* p)。 struct _D3DXMATRIXA16amp。 operator=(CONST D3DXMATRIXamp。 rhs)。} _D3DXMATRIXA16。typedef D3DX_ALIGN16 _D3DXMATRIXA16 D3DXMATRIXA16。Direct3D還提供了若干全局矩陣函數(shù)，如：D3DXMATRIX * D3DXMatrixIdentity( D3DXMATRIX * pOut )。 // 創(chuàng)建單位矩陣FLOAT D3DXMatrixDeterminant(CONST D3DXMATRIX * pM)。 // 返回矩陣的行列式值D3DXMATRIX * D3DXMatrixInverse( // 計(jì)算逆矩陣 D3DXMATRIX * pOut, // 結(jié)果矩陣 FLOAT * pDeterminant, // 行列式值，可置為NULL CONST D3DXMATRIX * pM // 原矩陣)。D3DXMATRIX * D3DXMatrixMultiply( // 兩矩陣相乘 D3DXMATRIX * pOut, // 結(jié)果矩陣 CONST D3DXMATRIX * pM1, // 矩陣1 CONST D3DXMATRIX * pM2 // 矩陣2)。矩陣變換（transform）的實(shí)施，可采用IDirect3DDevice9接口提供的SetTransform方法：HRESULT SetTransform( // 成功返回D3D_OK（= 0） D3DTRANSFORMSTATETYPE State, // 變換類型狀態(tài)值 CONST D3DMATRIX * pMatrix // 變換矩陣)。其中State的取值可為D3DTRANSFORMSTATETYPE枚舉類型或D3DTS_