前言 (更新于 2019/12/26)
从第一次接触DirectX 11到现在已经有将近三年的时间了。记得当初学习DirectX 11，在用龙书的源码配置项目运行环境的时候都花了好几天的时间才搞定，又因为书中的代码的开发环境(VS 2010)与现在的情况有些冲突，还得忍受上千个无法避免的编译警告，不得不视警告为无物。而且里面的代码使用了Microsoft DirectX SDK(June 2010)开发包和里面的Effects 11框架，这些东西都已经是将近10年前的产物了。
后面到18年5月的时候，我先是在Github上翻到了微软对FX11(原Effects11)库一直都还在更新，然后发现了DirectX Tool Kit和DirectX SDK Samples，里面提供的教程写法和龙书的做法不一样。我才明白，微软其实已经将DirectX的相关组件随同Windows SDK一起更新。而我现在使用的是Visual Studio 2019 Community，里面就已经包含了Windows SDK。经过一段时间的文档和样例阅读后，决定尝试编写一个全新的教程尽可能地摆脱DirectX SDK的束缚。
但是在转移的时候也遇到了很多需要解决的问题，比如:
- 没有了诸如
d3dx11.h,xnamath.h,dxerr.h,xnacollision.h等这些老旧的头文件 - 使用新的Effects 11框架的话引发编译器警告：
X4717: Effects deprecated for D3DCompiler_47，提示Effects11未来可能不受D3DCompiler的支持 - 着色器需要手工进行管理，并且HLSL的写法上和FX有些差异(比如Sampler不能在HLSL中直接定义)
- 龙书11的示例代码有关Effects 11的部分基本上还得靠自己重新编写
这些问题都可以下面的教程中找到对应的解决/替代方案，在这里就不一一列举了。
知识储备
十分重要！由于该文章系列注重的是项目实践，并不是面向零基础的初学者。在学习本教程之前需要：
- 熟悉C++及面向对象编程，最好是了解C++11，并且能熟练使用指针、数组等内容。熟悉Visual Studio的使用，有一定的项目开发经验。推荐阅读《C++ Primer》一书。
- 了解Win32 API，但窗口初始化不是本教程的重点，这部分内容自行了解即可。
- 对线性代数和3D数学基础有所掌握，推荐阅读《3D数学基础》一书。本教程只会花有限的篇幅进行讲解。
- 了解渲染管线基础，可以阅读过龙书11的第4章到第5章，用过游戏引擎进行开发，又或者是之前学过DirectX9/11 或 OpenGL
- 在没有决定专门出HLSL基础教程的情况下，请自行学习HLSL基础语法
教程与项目特点
本教程与项目的特点如下：
- 完全脱离对DirectX SDK的依赖，配置难度大幅降低，并且兼容Win7-Win10平台
- 使用原生的HLSL编译器，而不是使用FX11框架和fx5.0
- 对Direct3D 11的一系列API有较为详细的讲解
- 代码尽可能地不使用高级C++特性（如模板元），以降低阅读源码带来的难度。并且项目内会有一些编写好的小模块，一定程度上降低代码编写的难度
- 各个项目都是独立的，没有依赖项，以降低它们的复杂度
尽管这边提供了大量的学习Demo，但还是鼓励大家边学习边自己编写代码，多动手实践，只有踩过的坑才是你自己的。此外项目并不是以追求极致效率为目的，这些事情还是在能够熟练使用Direct3D API的时候再考虑。
降低学习难度
如何让你的DirectX 11学习之路更为平坦？在此我给出几点调试相关的建议：
- 时间充裕者优先考虑补足知识储备再来学习DirectX 11
- 没学会单步调试、断点调试的一定要先去学会。
- 在调试程序的时候一定要留意输出窗口(来源为调试)，一些D3D相关的函数运行失败都会在这里有十分详细的反馈。了解这个可以省去你很多开发的时间，避免不必要的查找，这一点十分重要！
- 学会使用Visual Studio自带的图形调试器，如果你现在使用的是别的图形调试器则可以跳过。一定要能够区分开普通调试（CPU）和图形调试（GPU）！
- 善于利用一些函数返回的
HRESULT类型错误码，可以使用我这边的DXTrace库来了解错误码的具体含义，也可以使用DirectX SDK中的Utilities\bin\x86\DXErr.exe来查询
下面是一个尝试使用显示适配器创建D3D设备引发的错误：
注意：
1. 考虑到现在DXTK库只是用到了它里面的键鼠类和纹理加载，现在已经单独提取出来使用，读者不需要过于关注这部分内容的实现细节。
2. 现在某些章节会有一些练习题，除了龙书里面有的部分进行挑选外，自己也尝试出了一些题目。
3. 本教程并不能代表Direct3D的方方面面，务必要善于利用下面参考资料中给予的MSDN文档来查询信息，培养自己的文档阅读能力。
4.教程的阅读顺序从入门篇开始，但需要先阅读里面提到的前置章节。对于进阶篇及高级篇的内容，你不必全部掌握，按需学习。
5.如果你只是单纯为了做一款游戏，那么学习使用Unity 3D来开发可能会更适合您。
项目下载
在开始教程之前务必下载一份源码，教程中的源码不会给全，只是根据实际需要进行展开。
GitHub项目浏览与下载
欢迎加入QQ群: 727623616 可以一起探讨DX11，以及有什么问题也可以在这里汇报。
项目概述
语言:
-C++11和少量C++14
-HLSL Shader Model 5.0
目前所有项目无需依赖第三方库的编译，而是从微软官方项目中提取了下述模块到项目中：
DirectXTex/DDSTextureLoader
DirectXTex/WICTextureLoader
DirectXTex/ScreenGrab
DXTK/Mouse(源码上有所修改)
DXTK/Keyboard(源码上有所修改)
教程需求与配置表
| IDE | VS2019 | VS2017 | VS2015 |
|---|---|---|---|
| D3DComplier版本 | 47 | 47 | 47 |
| Windows SDK版本 | 10.0 (最新安装的版本) | 10.0.17763.0 | 10.0.14393.0 |
| Windows开发/运行环境 | Windows 10 | Windows 10 | Windows 7 SP1及更高版本 |
| 平台 | x86/x64支持 | x86/x64支持 | x86/x64支持 |
| 配置 | Debug/Release支持 | Debug/Release支持 | Debug/Release支持 |
注意：
- 教程不支持VS2013及更低版本！
- VS2015在安装时需要勾选VS2015 更新 3， 以及Tools(1.4.1)和Windows 10 SDK(10.0.14393)
- Win7系统需要安装Service Pack 1以及KB2670838补丁以支持Direct3D 11.1
博客和项目维护不易，目前教程和项目仅由作者一人维持，精力有限。如果本系列教程对你有所帮助，希望能够扫码支持一下博主。
目录
杂项篇(优先度从高到低)
| 目录 | 版次 | 创建时间 | 修改时间 |
|---|---|---|---|
| 教程项目无法编译、运行的解决方法 | 第4版 | 2018/12/28 | 2019/3/20 |
| HR宏关于dxerr库的替代方案 | 第1版 | 2018/12/24 | 2018/12/24 |
| ComPtr智能指针 | 第2版 | 2018/12/28 | 2019/3/20 |
| HLSL编译着色器的三种方法 | 第5版 | 2018/12/4 | 2019/9/26 |
| Visual Studio图形调试器详细使用教程 | 第6版 | 2018/9/13 | 2019/9/26 |
| 深入理解HLSL常量缓冲区打包规则 | 第1版 | 2018/7/27 | 2018/7/27 |
| HLSL中矩阵的内存布局和mul函数探讨 | 第2版 | 2018/10/19 | 2019/1/10 |
| 深入理解与使用2D纹理资源 | 第8版 | 2019/1/13 | 2019/5/19 |
| 深入理解与使用缓冲区资源 | 第3版 | 2019/2/11 | 2019/5/13 |
实战篇
| 目录 | 版次 | 创建时间 | 修改时间 |
|---|---|---|---|
| 实现一个3D魔方(1) | 第1版 | 2019/1/7 | 2019/1/7 |
| 实现一个3D魔方(2) | 第1版 | 2019/1/8 | 2019/1/8 |
| 实现一个3D魔方(3) | 第1版 | 2019/1/10 | 2019/1/10 |
入门篇
| 目录 | 版次 | 创建时间 | 修改时间 |
|---|---|---|---|
| 01 DirectX11初始化 | 第18版 | 2018/5/12 | 2019/4/12 |
| 02 顶点/像素着色器的创建、顶点缓冲区 | 第17版 | 2018/5/13 | 2019/4/18 |
| 03 索引缓冲区、常量缓冲区 | 第14版 | 2018/5/13 | 2019/4/18 |
| 第6版 | 2018/5/13 | 2018/11/4 | |
| 05 键盘和鼠标输入 | 第5版 | 2018/5/14 | 2019/3/20 |
| 06 DirectXMath数学库 | 第4版 | 2018/5/15 | 2019/3/11 |
| 07 添加光照与常用几何模型、光栅化状态 | 第20版 | 2018/5/28 | 2019/5/6 |
| 08 Direct2D与Direct3D互操作性以及利用DWrite显示文字 | 第8版 | 2018/5/29 | 2019/5/1 |
| 09 纹理映射与采样器状态 | 第18版 | 2018/7/12 | 2019/5/13 |
| 10 摄像机类 | 第17版 | 2018/7/16 | 2019/4/23 |
进阶篇
| 目录 | 版次 | 创建时间 | 修改时间 |
|---|---|---|---|
| 11 混合状态 | 第13版 | 2018/7/21 | 2019/5/1 |
| 12 深度/模板状态、平面镜反射绘制 | 第15版 | 2018/7/28 | 2019/4/23 |
| 13 动手实现一个简易Effects框架、阴影效果绘制 | 第17版 | 2018/7/29 | 2019/4/23 |
| 14 深度测试 | 第7版 | 2018/8/5 | 2019/4/23 |
| 15 几何着色器初探 | 第7版 | 2018/8/8 | 2019/4/23 |
| 16 流输出阶段 | 第10版 | 2018/8/11 | 2019/5/22 |
| 17 利用几何着色器实现公告板效果 | 第11版 | 2018/8/19 | 2019/4/23 |
| 18 使用DirectXCollision库进行碰撞检测 | 第1版 | 2018/8/29 | 2018/8/29 |
| 19 模型加载：obj格式的读取及使用二进制文件提升读取效率 | 第14版 | 2018/9/11 | 2019/9/26 |
| 20 硬件实例化与视锥体裁剪 | 第8版 | 2018/9/25 | 2019/4/23 |
| 21 鼠标拾取 | 第2版 | 2018/10/17 | 2018/12/20 |
| 22 立方体映射：静态天空盒的读取与实现 | 第8版 | 2018/10/28 | 2019/4/23 |
| 23 立方体映射：动态天空盒的实现 | 第3版 | 2018/11/3 | 2019/4/23 |
| 24 Render-To-Texture(RTT)技术的应用 | 第6版 | 2018/11/18 | 2019/4/23 |
| 25 法线贴图 | 第2版 | 2019/1/6 | 2019/3/20 |
高级篇
| 目录 | 版次 | 创建时间 | 修改时间 |
|---|---|---|---|
| 26 计算着色器：入门 | 第3版 | 2019/1/31 | 2019/3/20 |
| 27 计算着色器：双调排序 | 第2版 | 2019/2/19 | 2019/3/20 |
| ----长期停更---- | ------ | -------- | -------- |
施工计划
以下是施工计划。目前本人买了一本DirectX12 3D游戏开发实践，可能会结合书中的内容再对原博客进行一次翻修、查漏补缺。由于刚考完研，加上已经大半年没写过代码了，还需要休整一会，额外花一段时间来回顾。并且也不会保证下面这些坑都能开。新章节再内容延后考虑。望谅解。
| 目录 |
|---|
| 内容翻新（顺便温习一下自己之前的代码和内容） |
| 将04的DirectXTK改成：变换 |
| 将05和06调换，考虑添加Raw Input的内容(非重要) |
| HLSL基础 |
| DirectX + ImGui |
| DirectX + Assimp |
参考资料
MSDN文档，同时推荐大家收藏以随时查阅：
Direct3D 11 Graphics API(Windows SDK)
Direct3D 11 Graphics(Windows SDK)
DXGI API(Windows SDK)
DXGI(Windows SDK)
HLSL
参考到的一些网站：
DirectX SDK Samples
Rastertek--DX11
DirectX Tool Kit
Windows SDK
DirectXMath
DirectXTex
龙书网站
DXUT
参考书籍：
Introduction to 3D Game Programming with DirectX 11
Practical Rendering and Computation with Direct3D 11
DirectX12 3D游戏开发实战