《精通 directx3d 图形与动画程序设计》读书笔记 · 1.2 directx 的发展历史 1.3...

《精通 directx3d 图形与动画程序设计》读书笔记武侠交流群 46060118 交流论坛 ogre3d.net/bbs 由于群满，可以在交流论坛的“非技术区”申请加入，条件充分的交流者可以先替换掉

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Aknuoanfyumous 抛砖引玉，仅供参考。本文并非严格的科学文献，只能起到点拨、参考作用。谢绝人身攻击，欢迎技术指导及纠错。本文只是读书笔记，绝大部分是书中摘要，未记录的章节请查看《3D 绘图程序设计》。

个人认为本书只适合初学者学习参考使用，不适合作为入门教程精度。

有分享才有交流

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目录目录 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1

1 第 1 章 DIRECTX 与 DIRECT3D 简介--------------------------------------------------------------------------------- 5

2 第 2 章 DIRECT3D 程序设计基础 --------------------------------------------------------------------------------------- 5

3 第 3 章坐标系与基本图元 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 6

3.1 3.1 direct3d 坐标系 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 3.2 3.2 direct3d 基本图元 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 3.3 3.3 使用顶点缓冲区绘制图形------------------------------------------------------------------------------------- 6

3.3.1 3.3.1 创建顶点缓冲区 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 3.3.2 3.3.2 渲染顶点缓冲区图形 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 7

3.4 3.4 使用索引缓冲区绘制图形------------------------------------------------------------------------------------- 7 3.5 3.5 图形渲染其他相关内容---------------------------------------------------------------------------------------- 7

3.5.1 3.5.1 灵活顶点格式 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 3.5.2 3.5.2 渲染状态 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 8 3.5.3 3.5.3 场景提交 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 8 3.5.4 3.5.4 图形反锯齿(antialiasing) ---------------------------------------------------------------------------------------------- 8

3.6 3.6 direct3d 中的颜色表示 ---------------------------------------------------------------------------------------- 10 3.7 3.7 资源的概念 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 12

3.7.1 CreateCubeTexture() ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 3.7.2 资源间的关系 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 14

4 第 4 章顶点坐标变换 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 15

4.1 4.1 顶点坐标变换和光照流水线概述 -------------------------------------------------------------------------- 15 4.2 4.2 矩阵类型及其操作 ------------------------------------------------------------------------------------------- 17 4.3 4.3 世界变换 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17

4.3.1 世界变换 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 17 4.3.2 平移 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 17 4.3.3 旋转 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 18 4.3.4 缩放 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 19

4.4 4.4 取景变换 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19

- 2 -

4.4.1 创建观察矩阵 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 4.5 4.5 投影变换 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20

4.5.1 正交投影 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 20 4.5.2 透视投影 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 20 4.5.3 W 友好投影矩阵 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22

4.6 4.6 视区变换 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 23 4.7 4.7 获取 direct3d 坐标变换矩阵 -------------------------------------------------------------------------------- 24

5 第 5 章光照与材质 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24

6 第 6 章纹理映射基础 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 25

6.1 6.1 基本概念 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 25 6.2 6.2 使用纹理 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 25 6.3 6.3 纹理过滤方式 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 26

7 第 7 章使用文件模型 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 27

7.1 7.4 渲染网格模型 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 27

8 第 8 章深度测试与 ALPHA 混合 -------------------------------------------------------------------------------------- 28

8.1 8.1 深度测试 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 28 8.2 8.2 半透明物体的绘制 ------------------------------------------------------------------------------------------- 30

8.2.1 8.2.1 alpha 混合原理 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31 8.2.2 8.2.2 利用 alpha 混合实现半透明效果----------------------------------------------------------------------------------- 31 8.2.3 8.2.3 alpha 混合系数 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32

8.3 8.3 alpha 测试 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 33

9 第 9 章雾化 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 33

9.1 顶点雾 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 33 9.2 像素雾 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 34 9.3 范围雾化 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 35

10 第 10 章字体与文本显示 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 36

10.1 10.1 二维文本绘制 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 36 10.2 10.2 三维文本绘制 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 37 10.3 10.3 小结 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 38

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11 第 11 章应用程序框架 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 38

12 第 12 章高级纹理技术 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 43

12.1 12.1 多层纹理映射 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 43

13 第 13 章网格模型高级技术 -------------------------------------------------------------------------------------------- 45

14 第 14 章模板测试与模板缓冲区 -------------------------------------------------------------------------------------- 46

14.1 14.1 模板测试 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 46

15 第 15 章粒子系统 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 49

16 第 16 章 DIRECT3D GPU 编程概述 --------------------------------------------------------------------------------- 49

17 第 17 章高级渲染语言基础 -------------------------------------------------------------------------------------------- 50

18 第 18 章 HLSL 顶点渲染 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 50

19 第 19 章 HLSL 像素渲染 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 51

20 第 20 章效果(EFFECT) ------------------------------------------------------------------------------------------------ 51

21 第 21 章 HLSL 高级应用 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 51

22 第 22 章 ASM 顶点渲染 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 52

23 第 23 章 ASM 像素渲染 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 52

24 第 24 章 DXUT 控件----------------------------------------------------------------------------------------------------- 52

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25 第 25 章广告板技术与十字交叉纹理 -------------------------------------------------------------------------------- 53

26 第 26 章纹理动画 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 53

27 第 27 章自然现象模拟 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 53

28 第 28 章三维地形模拟 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 53

29 第 29 章海浪效果模拟 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 54

30 第 30 章柔性物体模拟 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 54

31 第 31 章三维场景交互 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 54

32 第 32 章运动模糊效果 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 54

33 第 33 章凹凸纹理映射应用 -------------------------------------------------------------------------------------------- 54

34 第 34 章短毛发实时绘制 ------------------------------------------------------------------------------------------ 55

35 第 35 章体积雾 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 55

36 疑问 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 56 36.1 主题内容 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 56

37 词汇 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 56

38 附录 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 57

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第一部分基础篇

1 第 1 章 directx 与 direct3d 简介 1.1 什么是 directx 和 direct3d 1.2 directx 的发展历史 1.3 directx 9.0 的安装与配置 1.3.1 directx 9.0 的安装 1.3.2 选择调试或发布库 1.3.3 在 visual studio.net ide 中配置 directx 1.3.4 浏览 directx sdk 示例程序 1.4 directx 功能组件 1.5 directx 的几种开发方式 1.6 小结

2 第 2 章 direct3d 程序设计基础 2.1 相关基础知识 2.2 direct3d 体系结构 2.3 direct3d 对象 2.4 direct3d 设备对象 2.4.1 direct3d 设备类型 2.4.2 创建 direct3d 设备对象 2.5 direct3d 程序基本结构 . 2.6 最简单的 direct3d 程序 2.6.1 工程项目和开发环境设置 2.6.2 创建窗口 2.6.3 初始化 direct3d 2.6.4 消息循环 2.6.5 渲染图形 2.6.6 结束 direct3d 程序

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2.7 direct3d 设备对象深入探讨 2.8 direct3d 表面 2.9 小结

3 第 3 章坐标系与基本图元

3.1 3.1 direct3d 坐标系

3.2 3.2 direct3d 基本图元

3.3 3.3 使用顶点缓冲区绘制图形

3.3.1 3.3.1 创建顶点缓冲区

- 7 -

3.3.2 3.3.2 渲染顶点缓冲区图形

3.3.3 各种基本图元绘制

3.4 3.4 使用索引缓冲区绘制图形

3.5 3.5 图形渲染其他相关内容

3.5.1 3.5.1 灵活顶点格式 D3DFVF_XYZ和D3DFVF_XYZRHW区别 Beginning DirectX9：The RHW value, which stands for Reciprocal of Homogeneous W[1], tells Direct3D that the vertices that are being used are already in screen coordinates. This value is normally used in fog and clipping calculations and should be set to 1.0. 当顶点结构体中有 RHW 时，就像上面那段英文所述，告知 Direct3D 使用的顶点已经在

屏幕坐标系中了，不再执行视图、投影、世界等变换和光线计算. RHW 表示投影空间中顶点所在的齐次点(x,y,z,w)(homogeneous point)的 w 坐标的倒数(reciprocal).

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3.5.2 3.5.2 渲染状态

着色模式

Gouraud 引起的 Mach bands

3.5.3 3.5.3 场景提交

操作深度缓冲区

3.5.4 3.5.4 图形反锯齿(antialiasing) ['eiliəsiŋ] n. 图形失真创建支持多重采样的设备

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如果没有这高亮方框中的这一行，则创建的是不支持多重采样的设备。然后渲染的时候启用了抗锯齿状态即可

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3.5.5 全屏幕显示

3.6 3.6 direct3d 中的颜色表示有 3 中颜色定义方式

- 11 -

- 12 -

3.7 3.7 资源的概念

- 13 -

3.7.1 CreateCubeTexture()

- 14 -

3.7.2 资源间的关系

3.8 小结

- 15 -

4 第 4 章顶点坐标变换

4.1 4.1 顶点坐标变换和光照流水线概述

- 16 -

HRESULT SetTransform(D3DTRANSFORMSTATETYPE State,CONST D3DMATRIX* pMatrix);

- 17 -

4.2 4.2 矩阵类型及其操作

C 中不能使用 D3DXMATRIX.

4.3 4.3 世界变换

4.3.1 世界变换

4.3.2 平移

- 18 -

4.3.3 旋转

- 19 -

4.3.4 缩放

4.4 4.4 取景变换

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4.4.1 创建观察矩阵

4.5 4.5 投影变换 0o0o

4.5.1 正交投影

4.5.2 透视投影

http://en.wikipedia.org/wiki/Viewing_frustum

frustum ['frʌstəm] n. [数]平截头体 Viewing frustum

http://en.wikipedia.org/wiki/Viewing_frustum�

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设置投影空间

- 22 -

4.5.3 W 友好投影矩阵

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4.6 4.6 视区变换

- 24 -

4.7 4.7 获取 direct3d 坐标变换矩阵 4.8 三维坐标变换示例程序 4.9 小结

5 第 5 章光照与材质 5.1 光照计算模型 5.2 光源 5.2.1 光源类型 5.2.2 光源属性 5.2.3 设置灯光 5.2.4 对光源的几点说明 5.3 材质 5.3.1 设置材质 5.3.2 获取材质属性 5.4 光照和材质示例程序 5.4.1 简单光照示例程序 5.4.2 多光源光照示例程序 5.4.3 使用灯光的几点说明 5.5 深入理解光照计算模型 5.6 小结

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6 第 6 章纹理映射基础

6.1 6.1 基本概念

6.2 6.2 使用纹理使用纹理的 3 步骤: 1 准备好顶点数据 struct CUSTOMVERTEX

{

FLOAT x, y, z; //顶点位置

FLOAT u,v ; //顶点纹理坐标

};

#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZ|D3DFVF_TEX1)

//顶点数据

CUSTOMVERTEX g_Vertices[] =

{

{ -3, -3, 0.0f, 0.0f, 1.0f},

{ -3, 3, 0.0f, 0.0f, 0.0f},

{ 3, -3, 0.0f, 1.0f, 1.0f},

{ 3, 3, 0.0f, 1.0f, 0.0f }

};

//创建顶点缓冲区

if( FAILED( g_pd3dDevice->CreateVertexBuffer( 4*sizeof(CUSTOMVERTEX),

0, D3DFVF_CUSTOMVERTEX,

D3DPOOL_MANAGED, &g_pVB,NULL ) ) )

{

return E_FAIL;

}

//填充顶点缓冲区

VOID* pVertices;

if( FAILED( g_pVB->Lock( 0, sizeof(g_Vertices), (void**)&pVertices, 0 ) ) )

return E_FAIL;

memcpy( pVertices, g_Vertices, sizeof(g_Vertices) );

g_pVB->Unlock();

if( FAILED( D3DXCreateTextureFromFile( g_pd3dDevice, L"texture.jpg",

2.准备好纹理 //创建纹理对象

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&g_pTexture ) ) )

{

MessageBox(NULL, L"创建纹理失败", L"Texture.exe", MB_OK);

return E_FAIL;

}

g_pd3dDevice->SetTexture( 0, g_pTexture ); //设置纹理

6.3 6.3 纹理过滤方式

3.将顶点送到GPU即可 if( SUCCEEDED( g_pd3dDevice->BeginScene() ) )

{

//g_pd3dDevice->SetTexture( 0, g_pTexture ); //设置纹理

//g_pd3dDevice->SetStreamSource( 0, g_pVB, 0, sizeof(CUSTOMVERTEX) );

//g_pd3dDevice->SetFVF( D3DFVF_CUSTOMVERTEX );

g_pd3dDevice->DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLESTRIP, 0, 2);

//结束在后台缓冲区绘制图形

g_pd3dDevice->EndScene();

}

//将在后台缓冲区绘制的图形提交到前台缓冲区显示

g_pd3dDevice->Present( NULL, NULL, NULL, NULL );

激活采样贴图的时候，只要设置纹理状体即可 case 49: //“”键, 使用最近点采样纹理过滤

g_pd3dDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_POINT);

g_pd3dDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_POINT);

break;

case 50: //“”键, 使用线性纹理过滤

g_pd3dDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR);

g_pd3dDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);

break;

6.3.1 最近点采样 6.3.2 线性纹理过滤 6.3.3 各项异性纹理过滤 6.3.4 多级渐进纹理过滤

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6.3.5 纹理过滤方式示例程序 6.4 纹理寻址模式 6.4.1 重迭纹理寻址模式 6.4.2 镜像纹理寻址模式 6.4.3 夹取纹理寻址模式 6.4.4 边框颜色纹理寻址模式 6.4.5 纹理寻址模式示例程序 6.5 纹理阶段混合状态 6.5.1 纹理阶段混合状态设置 6.5.2 纹理阶段混合状态示例程序 6.6 纹理包装 6.7 小结

7 第 7 章使用文件模型 7.1 三维模型基础 7.2 模型文件格式转换 7.2.1 ds max 制作的模型转换为.x 文件模型 7.2.2 maya 制作的模型转换为.x 文件模型 7.3 在 direct3d 程序中载入模型 7.3.1 网格模型接口 id3dxmesh 7.3.2 载入.x 文件并生成网格模型

7.1 7.4 渲染网格模型

7.5 三维模型旋转 7.5.1 通过矩阵实现模型旋转 7.5.2 通过四元数实现模型旋转

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7.6 使用文件模型的几点提示 7.7 小结

8 第 8 章深度测试与 alpha 混合

8.1 8.1 深度测试启用深度测试首先需要打开设备的深度测试参数，以便准备深度测试缓存我的理解是，深度测试缓存就是一块普通的 GPU 显存(?)

激活深度测试状态

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关闭 zbuffer 后，决定遮挡关系的是给显卡送顶点的批次顺序。如果将黄色方框的先后

交互，则总是显示遮挡板。

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8.1.1 深度缓冲区与深度测试 8.1.2 使用深度测试

8.2 8.2 半透明物体的绘制激活和取消 alpha，

设置混合系数

设置混合方法这里设置混合系数后，并不是理所当然的按常规就认为混合结果是

src*alpha+dest*(1-alpha)

第二个参数:

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默认是 add 操作。

8.2.1 8.2.1 alpha 混合原理

8.2.2 8.2.2 利用 alpha 混合实现半透明效果必须先画不透明(alpha=1),再画透明的

- 32 -

右边是交换透明与不透明的结果。如何让程序不区分这里的先后顺序？

8.2.3 8.2.3 alpha 混合系数

纹理混合设置纹理渲染状态

纹理 Alpha 操作设置

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8.3 8.3 alpha 测试设置 Alpha 测试

8.3.1 alpha 测试原理 8.3.2 使用 alpha 测试 8.4 小结

9 第 9 章雾化

9.1 顶点雾设置雾的颜色 g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGCOLOR, 0xff0000ff);

激活雾化 case 48: //"0"键禁用雾化效果

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGENABLE, false); //禁用雾化

break;

case 49: //"1"键, 线性雾化

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGENABLE, true); //激活雾化

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGVERTEXMODE, D3DFOG_LINEAR);

//设置线性雾化开始位置和结束位置

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGSTART, *(DWORD*)&fogStart);

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGEND, *(DWORD*)&fogEnd);

break;

case 50: //"2"键, 指数雾化


//设置雾化混合因子计算公式

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGVERTEXMODE, D3DFOG_EXP);

- 34 -

//设置雾的浓度

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGDENSITY, *(DWORD*)&fogDensity);

break;

case 51: //"3"键, 指数平方雾化



g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGVERTEXMODE, D3DFOG_EXP2);



break;

9.2 像素雾 case 48: //"0"键禁用雾化效果

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGENABLE, false); //禁用雾化

break;




g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGTABLEMODE, D3DFOG_LINEAR);




break;

case 50: //"2"键, 指数雾化



g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGTABLEMODE, D3DFOG_EXP);



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break;

case 51: //"3"键, 指数平方雾化



g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGTABLEMODE, D3DFOG_EXP2);



break;

9.3 范围雾化 //雾化设置

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGENABLE, true);

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGCOLOR, 0xff0000ff);


float fogStart = 50; //线性雾化开始位置

float fogEnd = 200; //线性雾化结束位置



g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_RANGEFOGENABLE, true); //启用基于范围的物化

DWORD 的问题 static float fogStart = 50; //线性雾化开始位置

static float fogEnd = 200; //线性雾化结束位置







break;

case 'Q':



g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGSTART, (DWORD)50);

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FOGEND, (DWORD)200);

break;

两处的第二个参数并不等价

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9.1 雾化效果实现原理 9.2 雾化混合因子计算方法 9.3 顶点雾化与像素雾化 9.3.1 顶点雾化与基于范围的雾化 9.3.2 像素雾化和与眼相关深度雾化 9.4 为场景添加雾化效果 9.4.1 顶点雾化示例程序 9.4.2 像素雾化示例程序 9.4.3 基于范围的雾化示例程序 9.5 对雾化效果的几点说明 9.6 小结

10 第 10 章字体与文本显示

10.1 10.1 二维文本绘制创建字体对象

if (FAILED(D3DXCreateFont(g_pd3dDevice,0,0,0,

0,0,0,0,0,0, L"Arial", &g_pFont)))

return E_FAIL;

在后台缓冲区绘制图形 g_pFont->DrawText(NULL, strText, (int)wcslen(strText), &clientRect,

DT_SINGLELINE|DT_NOCLIP|DT_CENTER|DT_VCENTER, 0xffffffff);

- 37 -

DrawText 既可以在设备上绘制，也可以在 sprite 缓存中绘制。疑问:这里的 sprite 和 text 有神马关系?

hr = m_pFont->DrawText( m_pSprite, strMsg, -1, &rc, DT_NOCLIP, m_clr );

if( FAILED(hr) )

10.2 10.2 三维文本绘制创建文字网格 //创建设备描述表

HDC hdc = CreateCompatibleDC( NULL );

if( hdc == NULL )

return E_OUTOFMEMORY;

//创建字体

HFONT hFont = CreateFont(0, 0, 0, 0, FW_BOLD , false, false, false,

DEFAULT_CHARSET,OUT_DEFAULT_PRECIS, CLIP_DEFAULT_PRECIS,

DEFAULT_QUALITY, DEFAULT_PITCH | FF_DONTCARE, L"Arial");

//将字体选进设备描述表

SelectObject(hdc, hFont);

//创建三维文本网格模型

if( FAILED( D3DXCreateText( g_pd3dDevice, hdc, L"三维字体", 0.001f, 0.4f, &pTextMesh,

NULL, NULL)))

{

return E_FAIL;

}

- 38 -

//释放字体和设备描述表

DeleteObject( hFont );

DeleteDC( hdc );

在后台缓冲区绘制图形 pTextMesh->DrawSubset(0);

10.3 10.3 小结总结:

画 2D 文字，其实就是用 D3DXFONT 对象的 DrawText 方法在绘图表面画图形，至

于这是个神马表面还没搞清楚，或许就是一个普通的 DC 画图区域，最后 D3D 将这个

内存块的位图合并到 D3D 的流水线里？画 3D 图形，其实就是借助 DC 的字体方法生成 mesh，其他和普通网格没区别了

第二部分高级技术篇

11 第 11 章应用程序框架 Quesiont: 1.pxi 如何嵌入 app 中工作的? 2.ui 控件是的绘制框架

1. 初始化资源管理器

按部就班的使用步骤

CDXUTDialogResourceManager g_DialogResourceManager; //对话框资源管理器

//在OnCreateDevice中处理

V_RETURN( g_DialogResourceManager.OnCreateDevice( pd3dDevice ) );

2. 初始化容器对象 CD3DSettingsDlg g_SettingsDlg; //Direct3D设备设置对话框

CDXUTDialog g_HUD; //对话框

CDXUTDialog g_SampleUI; //对话框

- 39 -

g_SettingsDlg.Init( &g_DialogResourceManager );

g_HUD.Init( &g_DialogResourceManager );

g_SampleUI.Init( &g_DialogResourceManager );

//在OnCreateDevice中处理

V_RETURN( g_SettingsDlg.OnCreateDevice( pd3dDevice ) );

3. 添加控件 g_HUD.SetCallback( OnGUIEvent ); int iY = 10;

g_HUD.AddButton( IDC_TOGGLEFULLSCREEN, L"Toggle full screen", 35, iY, 125, 22 );

g_HUD.AddButton( IDC_TOGGLEREF, L"Toggle REF (F3)", 35, iY += 24, 125, 22 );

g_HUD.AddButton( IDC_CHANGEDEVICE, L"Change device (F2)", 35, iY += 24, 125, 22, VK_F2 );

4. 渲染 //如果正在利用Direct3D设备设置对话框进行设置, 则不渲染场景

if( g_SettingsDlg.IsActive() )

{

g_SettingsDlg.OnRender( fElapsedTime );

return;

}

if( SUCCEEDED( pd3dDevice->BeginScene() ) )

{

//渲染文本和控件

DXUT_BeginPerfEvent( DXUT_PERFEVENTCOLOR, L"HUD / Stats" );

RenderText();

V( g_HUD.OnRender( fElapsedTime ) );

V( g_SampleUI.OnRender( fElapsedTime ) );

DXUT_EndPerfEvent();

V( pd3dDevice->EndScene() );

}

g_SettingsDlg.OnRender 其实也是在 BeginScene 和 EndScene 中间渲染 DXUT_BeginPerfEvent\ DXUT_EndPerfEvent 用于 PIX 性能分析 5. 消息响应

分 2部分进行，第一步是将win32消息传递到容器(CDXUTDialog\ CD3DSettingsDlg)

- 40 -

内,第二步在容器绑定的消息响应函数中处理消息。因为在初始化容器的时候就制定了一个响应函数:

g_HUD.SetCallback( OnGUIEvent ); 以后的处理都在响应函数里即可。

处理win32 消息 LRESULT CALLBACK MsgProc( HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam,

bool* pbNoFurtherProcessing, void* pUserContext )

{

*pbNoFurtherProcessing = g_DialogResourceManager.MsgProc( hWnd, uMsg, wParam,

lParam );

if( *pbNoFurtherProcessing )

return 0;

if( g_SettingsDlg.IsActive() )

{

g_SettingsDlg.MsgProc( hWnd, uMsg, wParam, lParam );

return 0;

}

*pbNoFurtherProcessing = g_HUD.MsgProc( hWnd, uMsg, wParam, lParam );


return 0;

*pbNoFurtherProcessing = g_SampleUI.MsgProc( hWnd, uMsg, wParam, lParam );


return 0;

return 0;

}

处理容器绑定的消息处理函数 void CALLBACK OnGUIEvent( UINT nEvent, int nControlID, CDXUTControl* pControl,

void* pUserContext )

{

switch( nControlID )

{

case IDC_TOGGLEFULLSCREEN:

DXUTToggleFullScreen();

break;

case IDC_TOGGLEREF:

DXUTToggleREF();

break;

- 41 -

case IDC_CHANGEDEVICE:

g_SettingsDlg.SetActive( !g_SettingsDlg.IsActive() );

break;

}

}

11.1 生成一个 direct3d 程序框架 11.2 使用 direct3d 程序框架 11.3 direct3d 程序框架剖析 11.3.1 dxut 简介 11.3.2 初始化 dxut 11.3.3 dxut 框架与应用程序窗口 11.3.4 dxut 框架与 direct3d 设备 11.3.5 dxut 框架与消息循环 11.3.6 dxut 框架与错误处理 11.3.7 通过 dxut 选择高级设备 11.3.8 其他 dxut 函数 11.4 添加文本

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11.4.1 初始化 id3dxsprite 和 id3dxfont 对象 11.4.2 绘制文本 11.4.3 处理键盘消息 11.5 添加控件 11.5.1 初始化对话框 11.5.2 渲染控件 11.5.3 处理控件消息 11.5.4 释放对话框 11.6 小结

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12 第 12 章高级纹理技术

12.1 12.1 多层纹理映射

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//设置第层纹理、纹理阶段状态和纹理坐标索引

pd3dDevice->SetTexture( 0, g_pTexture1 );

pd3dDevice->SetTextureStageState( 0, D3DTSS_COLOROP, D3DTOP_MODULATE );

pd3dDevice->SetTextureStageState( 0, D3DTSS_COLORARG1, D3DTA_TEXTURE );

pd3dDevice->SetTextureStageState( 0, D3DTSS_COLORARG2, D3DTA_DIFFUSE );

pd3dDevice->SetTextureStageState( 0, D3DTSS_ALPHAOP, D3DTOP_DISABLE );

pd3dDevice->SetTextureStageState( 0, D3DTSS_TEXCOORDINDEX, 0 );

pd3dDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR);

pd3dDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);

//设置第层纹理、纹理阶段状态和纹理坐标索引

pd3dDevice->SetTexture( 1, g_pTexture2 );

pd3dDevice->SetTextureStageState( 1, D3DTSS_COLOROP, D3DTOP_ADD);

pd3dDevice->SetTextureStageState( 1, D3DTSS_COLORARG1, D3DTA_TEXTURE );

pd3dDevice->SetTextureStageState( 1, D3DTSS_COLORARG2, D3DTA_CURRENT);

pd3dDevice->SetTextureStageState( 1, D3DTSS_ALPHAOP, D3DTOP_DISABLE );

pd3dDevice->SetTextureStageState( 1, D3DTSS_TEXCOORDINDEX, 1 );

pd3dDevice->SetSamplerState(1, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR);

pd3dDevice->SetSamplerState(1, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);

太史公曰:你将 2 个纹理通道设置了纹理后，填充顶点的时候 DX 自动将 2 层纹理混合。

当然你得设置好混合参数。

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12.2 纹理阶段混合操作 12.2.1 黑暗映射 12.2.2 黑暗贴图动画 12.2.3 混合纹理与材质漫反射颜色 12.2.4 混合黑暗贴图与材质漫反射颜色 12.2.5 发光映射 12.2.6 细节映射 12.2.7 alpha 混合操作 12.3 纹理坐标处理 12.3.1 纹理坐标自动生成 12.3.2 纹理坐标变换 12.4 环境纹理映射 12.4.1 立方体环境映射 12.4.2 球形环境映射 12.5 凹凸纹理映射 12.6 立体纹理 12.7 纹理压缩 12.7.1 dxt 纹理压缩格式 12.7.2 使用 dxt 压缩纹理 12.8 纹理管理 12.9 小结

13 第 13 章网格模型高级技术 <跳过> 13.1 .x 文件格式分析 13.1.1 首部 13.1.2 网格 13.1.3 网格材质列表 13.1.4 法向量 13.1.5 纹理 13.1.6 框架和变换矩阵 13.1.7 动画 13.1.8 蒙皮信息 13.2 网格模型优化 13.2.1 网格模型优化函数 13.2.2 网格模型优化方式 13.2.3 示例程序 optimizedmesh 具体实现

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13.3 层次细节网格模型 13.3.1 生成层次细节网格模型前的准备工作 13.3.2 生成层次细节模型 13.3.3 示例程序 progressmesh 的具体实现 13.4 增强网格模型 13.4.1 增强网格模型的生成 13.4.2 示例程序 enhancedmesh 的具体实现 13.5 渐变网格模型 13.5.1 实现渐变网格模型的准备工作 13.5.2 生成渐变网格模型 13.5.3 渲染渐变网格模型 13.6 dxut 网格模型类 13.6.1 cdxutmesh 类 13.6.2 cdxutmeshframe 类和 cdxutmeshfile 类 13.6.3 使用类 cdxutmesh 和 cdxutmeshfile 渲染网格模型 13.7 骨骼动画网格模型 13.7.1 骨骼动画基本原理 13.7.2 骨骼动画类的设计与实现 13.7.3 骨骼动画类的使用 13.8 蒙皮骨骼动画网格模型 13.8.1 图形混合 13.8.2 索引顶点混合 13.8.3 顶点混合示例 13.8.4 蒙皮骨骼动画网格模型类的设计与实现 13.8.5 蒙皮骨骼动画网格模型类的使用 13.9 多骨骼动画网格模型 13.10 其他文件格式模型 13.11 小结

14 第 14 章模板测试与模板缓冲区 stencil ['stensl, 'stensəl] n. 蜡版

14.1 14.1 模板测试 I. 检查当前设备是否支持指定的模板操作 if(!(pCaps->StencilCaps & D3DSTENCILOP_INCRSAT ))

return false;

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II. 设置深度模板缓冲区格式模板缓冲区格式 pDeviceSettings->pp.AutoDepthStencilFormat = D3DFMT_D24S8; 模板测试设置 pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_STENCILENABLE, true ); pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_STENCILFUNC, D3DCMP_ALWAYS ); pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_STENCILPASS, D3DSTENCILOP_INCRSAT ); 设置模板测试相关渲染状态 pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_STENCILFAIL, D3DSTENCILOP_KEEP ); pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_STENCILPASS, D3DSTENCILOP_KEEP ); pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_STENCILFUNC, D3DCMP_NOTEQUAL ); pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_STENCILMASK, 0x00000000 ); pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_STENCILWRITEMASK,0xffffffff ); pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_STENCILREF, 0 ); III. 渲染场景

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14.2 模板缓冲区 14.3 模板测试设置 14.4 使用模板测试实现特殊效果 14.5 实时阴影效果 14.6 小结

15 第 15 章粒子系统 15.1 粒子系统技术简介 15.2 粒子系统基本原理 15.3 点精灵（point sprites) 15.4 粒子系统具体实现 15.5 综合开发实例 15.6 小结第三部分 gpu 编程篇

16 第 16 章 direct3d gpu 编程概述 16.1 可编程流水线 16.2 顶点渲染 16.3 像素渲染

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16.4 渲染语言 16.5 小结

17 第 17 章高级渲染语言基础 17.1 数据类型 17.1.1 标准数据类型 17.1.2 向量 17.1.3 矩阵 17.1.4 复杂数据类型 17.2 表达式与运算符 17.3 语句 17.3.1 语句块 17.3.2 返回语句 17.3.3 流程控制语句 17.4 函数 17.5 段落 17.5.1 渲染器段落基本概念 17.5.2 渲染器段落语法 17.6 编写 hlsl 渲染器 17.6.1 添加文件 17.6.2 编写渲染器代码 17.7 小结

18 第 18 章 hlsl 顶点渲染 18.1 hlsl 顶点渲染基本步骤 18.2 使用 hlsl 顶点渲染实现基本光照模型 18.2.1 环境光光照模型 18.2.2 漫反射光照模型 18.2.3 镜面反射光照模型 18.3 小结

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19 第 19 章 hlsl 像素渲染 19.1 hlsl 像素渲染基本步骤 19.2 使用 hlsl 实现基本纹理映射 19.3 渲染器的编译与调试 19.3.1 渲染器的编译 19.3.2 渲染器的调试 19.4 小结

20 第 20 章效果(effect) 20.1 效果、技术与通道 20.1.1 效果和 direct3d 流水线 20.1.2 保存和恢复状态 20.1.3 共享参数 20.2 编写效果 20.3 使用效果 20.4 效果示例程序 20.4.1 光照计算 20.4.2 纹理映射 20.4.3 多技术效果 20.4.4 参数块与共享参数 20.5 建立并渲染段落 20.5.1 从效果中建立并渲染段落 20.5.2 不通过效果建立并渲染段落 20.5.3 段落使用示例程序 20.6 小结

21 第 21 章 hlsl 高级应用 21.1 自身遮蔽阴影 21.2 凹凸纹理映射 21.3 立方体环境映射 21.3.1 立方体贴图 21.3.2 反射环境映射 21.3.3 折射/反射环境映射 21.3.4 动态折射/反射环境映射 21.4 渐变动画 21.5 蒙皮骨骼动画

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21.6 小结

22 第 22 章 asm 顶点渲染 22.1 asm 顶点渲染基本步骤 22.2 顶点声明对象 22.3 asm 顶点渲染简介 22.3.1 顶点渲染版本声明 22.3.2 顶点渲染寄存器 22.3.3 顶点渲染指令 22.4 asm 顶点渲染示例 22.4.1 光照计算 22.4.2 渐变动画 22.4.3 蒙皮骨骼动画 22.5 小结

23 第 23 章 asm 像素渲染 23.1 asm 像素渲染基本步骤 23.2 asm 像素渲染简介 23.2.1 版本声明 23.2.2 像素渲染寄存器 23.2.3 像素渲染指令 23.3 asm 像素渲染示例 23.4 使用效果 23.4.1 asm 效果 23.4.2 利用效果实现 hlsl 和 asm 混合编程 23.5 小结第四部分实用技术篇

24 第 24 章 dxut 控件 24.1 dxut 控件介绍 24.2 dxut 控件使用示例程序

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24.3 小结

25 第 25 章广告板技术与十字交叉纹理 25.1 广告板技术 25.1.1 广告板技术介绍 25.1.2 广告板技术示例程序 25.2 十字交叉纹理 25.2.1 十字交叉纹理介绍 25.2.2 十字交叉纹理示例程序 25.3 小结

26 第 26 章纹理动画 26.1 纹理动画原理 26.2 纹理动画示例程序 26.3 小结

27 第 27 章自然现象模拟 27.1 动态云彩效果模拟 27.2 雨景效果模拟 27.3 雪景效果模拟 27.4 小结

28 第 28 章三维地形模拟 28.1 三维地形模拟概述 28.2 三维地形模拟示例程序 28.3 小结

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29 第 29 章海浪效果模拟 29.1 使用纹理贴图实现海浪效果 29.2 实时生成海浪效果 29.3 小结

30 第 30 章柔性物体模拟 30.1 柔性物体模拟介绍 30.2 粒子系统和弹簧结构 30.3 定义并实现 cflutterflag 类 30.4 示例程序的具体实现 30.5 小结

31 第 31 章三维场景交互 31.1 使用鼠标选择三维场景中的物体 31.2 使用鼠标控制三维场景中角色的运动 31.3 小结

32 第 32 章运动模糊效果 32.1 运动模糊效果的基本原理 32.2 示例程序 motionblur 32.3 小结

33 第 33 章凹凸纹理映射应用 33.1 水下效果模拟 33.2 水波效果模拟 33.3 小结

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34 第 34 章短毛发实时绘制

35 第 35 章体积雾第五部分附录附录 a c++基础知识 a.1 类及其成员和封装 a.2 继承 a.3 this 指针 a.4 虚函数、动态绑定和多态 a.5 双指针 a.6 内联函数 a.7 默认函数参数 a.8 声明变量的位置 a.9 const 常量表达式 a.10 函数重载 a.11 运算符重载附录 b win32 api 程序设计基础 b.1 api 和 sdk b.2 win32 程序框架 b.3 win32 api 程序框架分析附录 c com 使用基础 c.1 什么是 com 对象 c.2 创建一个 com 对象 c.3 使用 com 接口 c.4 管理 com 对象的生命期 c.5 使用 c 访问 com 对象 c.6 用宏调用 directx com 方法附录 d 计算机图形学数学基础 d.1 坐标参照系 d.2 点与向量 d.3 矩阵 d.4 四元数附录 e 计算机图形学基础 e.1 概述 e.1.1 计算机图形学的概念 e.1.2 计算机图形学的研究内容 e.2 图形系统与图形设备

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e.2.1 图形系统 e.2.2 图形设备 e.3 图形变换 e.3.1 图形的几何变换 e.3.2 形体的投影变换 e.3.3 裁剪 e.3.4 窗口到视口的变换附录 f directx sdk 提供的各种工具使用说明 f.1 directx 浏览器 f.2 纹理转换工具 f.3 directx 纹理工具 f.4 directx 性能浏览工具 f.5 directx 错误查询工具 f.6 directx 诊断工具 f.7 directx ops(dxops.exe)

36 疑问

36.1 主题内容这里的 RHW 表示什么？

包含与不包含有什么区别？

37 词汇 tessellation[.tesi'leiʃən] n. 镶嵌装饰 tera n.兆 tesla n.特斯拉, 尼古拉：美国电气工程师和物理学家, 1856-1943

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38 附录 GeForce 8: Modern GPU Architecture

Direct3d 10 pipeline

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Example of CUDA processing flow

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1. Copy data from main mem to GPU mem 2. CPU instructs the process to GPU 3. GPU execute parallel in each core 4. Copy the result from GPU mem to main mem http://en.wikipedia.org/wiki/CUDA A table of devices officially supporting CUDA (Note that many applications require at least 256 MB of dedicated VRAM, and some recommend at least 96 cuda cores).[13] Compute capability (version)

GPUs Cards

1.0 G80, G92, G92b, G94,

GeForce 8800GTX/Ultra, 9400GT, 9600GT, 9800GT, Tesla C/D/S870, FX4/5600, 360M, GT 420

http://en.wikipedia.org/wiki/CUDA�

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G94b 1.1 G86, G84, G98,

G96, G96b, G94, G94b, G92, G92b

GeForce 8400GS/GT, 8600GT/GTS, 8800GT/GTS, 9600 GSO, 9800GTX/GX2, GTS 250, GT 120/30/40, FX 4/570, 3/580, 17/18/3700, 4700x2, 1xxM, 32/370M, 3/5/770M, 16/17/27/28/36/37/3800M, NVS420/50

1.2 GT218, GT216, GT215

GeForce 210, GT 220/40, FX380 LP, 1800M, 370/380M, NVS 2/3100M

1.3 GT200, GT200b GeForce GTX 260, GTX 275, GTX 280, GTX 285, GTX 295, Tesla C/M1060, S1070, Quadro CX, FX 3/4/5800

2.0 GF100, GF110 GeForce (GF100) GTX 465, GTX 470, GTX 480, Tesla C2050, C2070, S/M2050/70, Quadro Plex 7000, GeForce (GF110) GTX570, GTX580, GTX590

2.1 GF104, GF114, GF116, GF108, GF106

GeForce GT 430, GT 440, GTS 450, GTX 460, GTX 550 Ti, GTX 560, GTX 560 Ti, 500M, Quadro 600, 2000, 4000, 5000, 6000

《精通 directx3d 图形与动画程序设计》读书笔记 · 1.2 directx 的发展历史 1.3...

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