在很多 DX11 的学习资料中,都告诉你,需要安装 DirectX SDK。但微软在发布 Windows 8 操作系统之后,就把 DirectX SDK 集成进了 Windows SDK,所以用 Visual Studio 2017 的小伙伴就不再需要安装任何额外的安装包了,只要在安装 VS 的时候装了 Visual C++ 和 Windows SDK,就可以直接愉快的开始 DX 的学习之旅了。
虽说不用安装,不代表在第一次学习 DX 的时候不会掉进坑里,所以这里手把手的从安装 VS2017 开始,到成功运行第一个 DirectX 程序。
1. 安装 Visual Studio 2017
官方下载网址
下载 Visual Studio 2017 社区版,到本地双击运行,等它安装完成后看到这个界面:
勾选之后,点击右下角安装按钮,等待一段时间,安装 Visual Studio。建议安装完成后不要删除这个安装管理器,以后会有用的。
注:因为我的电脑上已经安装了 Visual Studio ,所以右下角显示的修改按钮。
2. 运行 Visual Studio 2017
安装完成后,第一次运行 VS,可以看到这个界面。
点击左上角 文件-> 新建 -> 项目,可以看到如下的项目导航界面:
在这里,你只要正确安装了 Visual Studio 2017 ,就可以在右边选择你想创建的项目类型,而我们的 DirectX 项目在这里创建。
但今天我不算这样创建,我们从一个空项目开始,一步一步构建一个 DirectX 项目,这样也方便我们了解 DX 代码的结构。
3. 创建空项目
初学 C++ 的时候,大家肯定都写过控制台程序。而开发 DX ,我们就不能再用控制台程序了,因为黑乎乎的控制台是显示不出丰富多彩的图形的。所以这里要创建桌面引用程序。
这时,可能有的以前用过 VS2015 或者 VS2012 的朋友第一用 VS2017 的时候会有点犯糊涂,因为以前最经典的Win32 项目创建选项没有了,我第一次用也蒙了很久。原来再升级到 VS2017 时,原来的 Win32 桌面应用的选项被改成了 Windows 桌面向导。当你用这个开始创建项目的时候,你会发现它还是原来的味道。
注:如果用 VS2015 的朋友,这里就选择创建 Win32 桌面程序,项目的设置和这里用 VS2017 创建的设置一模一样。
创建完成发现什么代码都没有,这很完美,干干净净的。下面就开始写代码
4. DirectX 的代码
因为是 Windows 应用程序,自然绕不开 Win32 这道坎。这里我选择写的代码是 DirectX11 的,至于 DirectX 12,还没开这个坑。
4.1 创建 d3dUtility.h 头文件
将下面代码复制进去:
#pragma once
#pragma comment(lib,"d3d11.lib")
#pragma comment(lib, "d3dcompiler.lib")
#pragma comment(lib, "dxguid.lib")
#pragma comment(lib, "winmm.lib")
#ifndef __d3dUtilityH__
#define __d3dUtilityH__
#include
// 数学库
#include
#include
#include
// DirectX11 相关库
#include
#include
namespace d3d {
// 初始化D3D
bool InitD3D(HINSTANCE hInstance, int width, int height,
ID3D11RenderTargetView** renderTargetView,
ID3D11DeviceContext** immediateContext,
IDXGISwapChain** swapChain,
ID3D11Device** device,
ID3D11Texture2D** depthStencilBuffer,
ID3D11DepthStencilView** depthStencilView);
// 消息循环
int EnterMsgLoop(bool(*ptr_display)(float timeDelta));
// 回调函数
LRESULT CALLBACK WndProc(
HWND,
UINT msg,
WPARAM,
LPARAM lParam
);
}
#endif // !__d3dUtilityH__
4.2 创建 d3dUtility.cpp 文件
将下面代码复制进去
//这是我们自己创建的"d3dUtility.h"头文件
#include "d3dUtility.h"
//D3D初始化
//这个函数中包括两个部分:第一部分:创建一个窗口;第二部分:初始化D3D
//函数参数包括:
//1. HINSTANCE hInstance 当前应用程序实例的句柄
//2. int width 窗口宽
//3. int height 窗口高
//4. ID3D11RenderTargetView** renderTargetView 目标渲染视图指针
//5. ID3D11DeviceContext** immediateContext 设备上下文指针,设备上下文包含设备的使用环境和设置
//6. IDXGISwapChain** swapChain 交换链指针,用于描述交换链的特性
//7. ID3D11Device** device 设备用指针,每个D3D程序至少有一个设备
//8. ID3D11Texture2D** depthStencilBuffer; //深度/模板缓冲区
//9. ID3D11DepthStencilView** depthStencilView; //深度/模板视图
bool d3d::InitD3D(
HINSTANCE hInstance,
int width,
int height,
ID3D11RenderTargetView** renderTargetView,
ID3D11DeviceContext** immediateContext,
IDXGISwapChain** swapChain,
ID3D11Device** device,
ID3D11Texture2D** depthStencilBuffer,
ID3D11DepthStencilView** depthStencilView)
{
//***********第一部分:创建一个窗口开始***************
//这部分的代码和实验一中的创建窗口代码基本一致,具体参数的注释可以参考实验一
//创建窗口的4个步骤:1 设计一个窗口类;2 注册窗口类;3 创建窗口;4 窗口显示和更新
//1 设计一个窗口类
WNDCLASS wc;
wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
wc.lpfnWndProc = (WNDPROC)d3d::WndProc;
wc.cbClsExtra = 0;
wc.cbWndExtra = 0;
wc.hInstance = hInstance;
wc.hIcon = LoadIcon(0, IDI_APPLICATION);
wc.hCursor = LoadCursor(0, IDC_ARROW);
wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
wc.lpszMenuName = 0;
wc.lpszClassName = L"Direct3D11App";
//2 注册窗口类
if (!RegisterClass(&wc))
{
::MessageBox(0, L"RegisterClass() - FAILED", 0, 0);
return false;
}
//3 创建窗口
HWND hwnd = 0;
hwnd = ::CreateWindow(L"Direct3D11App",
L"D3D11",
WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CW_USEDEFAULT,
CW_USEDEFAULT,
width,
height,
0,
0,
hInstance,
0);
if (!hwnd)
{
::MessageBox(0, L"CreateWindow() - FAILED", 0, 0);
return false;
}
//4 窗口显示和更新
::ShowWindow(hwnd, SW_SHOW);
::UpdateWindow(hwnd);
//***********第一部分:创建一个窗口结束***************
//***********第二部分:初始化D3D开始***************
//初始化D3D设备主要为以下步骤
//1. 描述交换链,即填充DXGI_SWAP_CHAIN_DESC结构
//2. 使用D3D11CreateDeviceAndSwapChain创建D3D设备(ID3D11Device)
// 设备上下文接口(ID3D11DeviceContext),交换链接口(IDXGISwapChain)
//3. 创建目标渲染视图(ID3D11RenderTargetView)
//4. 设置视口(View Port)
//第一步,描述交换链,即填充DXGI_SWAP_CHAIN_DESC结构
DXGI_SWAP_CHAIN_DESC sd; //首先声明一个DXGI_SWAP_CHAIN_DESC的对象sd
ZeroMemory(&sd, sizeof(sd)); //用ZeroMemory对sd进行初始化,ZeroMemory的用法见实验一的补充知识
sd.BufferCount = 1; //交换链中后台缓存数量,通常为1
sd.BufferDesc.Width = width; //缓存区中的窗口宽
sd.BufferDesc.Height = height; //缓存区中的窗口高
sd.BufferDesc.Format = DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM; //指定32位像素格式,表示红绿蓝Alpha各8位,其他格式见书P50
sd.BufferDesc.RefreshRate.Numerator = 60; //刷新频率的分子为60
sd.BufferDesc.RefreshRate.Denominator = 1; //刷新频率的分母为1,即刷新频率为每秒6次
sd.BufferUsage = DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT; //用来描述后台缓存的用法控制CPU对后台缓存的访问
sd.OutputWindow = hwnd; //指向渲染目标窗口的句柄
sd.SampleDesc.Count = 1; //多重采样的属性,本例中不采用多重采样即,
sd.SampleDesc.Quality = 0; //所以Count=1,Quality=0
sd.Windowed = TRUE; //TRUE为窗口模式,FALSE为全屏模式
//sd.BufferDesc.Scaling = DXGI_MODE_SCALING_UNSPECIFIED;
//sd.BufferDesc.ScanlineOrdering = DXGI_MODE_SCANLINE_ORDER_UNSPECIFIED;
//第二步,创建设备,交换链以及立即执行上下文
//创建一个数组确定尝试创建Featurelevel的顺序
D3D_FEATURE_LEVEL featureLevels[] =
{
D3D_FEATURE_LEVEL_11_0, //D3D11 所支持的特征,包括shader model 5
D3D_FEATURE_LEVEL_10_1, //D3D10 所支持的特征,包括shader model 4.
D3D_FEATURE_LEVEL_10_0,
};
//获取D3D_FEATURE_LEVEL数组的元素个数
UINT numFeatureLevels = ARRAYSIZE(featureLevels);
//调用D3D11CreateDeviceAndSwapChain创建交换链,设备,和设备上下文
//分别存入swapChain,device,immediateContext
if (FAILED(D3D11CreateDeviceAndSwapChain(
NULL, //确定显示适配器,NULL表示默认显示适配器
D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE, //选择驱动类型,这里表示使用三维硬件加速
NULL, //只有上一个参数设置D3D_DRIVER_TYPE_SOFTWARE时,才使用这个参数
0, //也可以设置为D3D11_CREATE_DEVICE_DEBUG开启调试模式
featureLevels, //前面定义的D3D_FEATURE_LEVEL数组
numFeatureLevels, //D3D_FEATURE_LEVEL的元素个数
D3D11_SDK_VERSION, //SDK的版本,这里为D3D11
&sd, //前面定义的DXGI_SWAP_CHAIN_DESC对象
swapChain, //返回创建好的交换链指针,InitD3D函数传递的实参
device, //返回创建好的设备用指针,InitD3D函数传递的实参
NULL, //返回当前设备支持的featureLevels数组中的第一个对象,一般设置为NULL
immediateContext))) //返回创建好的设备上下文指针,InitD3D函数传递的实参
{
::MessageBox(0, L"CreateDevice - FAILED", 0, 0); //如果创建失败,弹出消息框
return false;
}
//第三步,创建并设置渲染目标视图
HRESULT hr = 0; //COM要求所有的方法都会返回一个HRESULT类型的错误号
ID3D11Texture2D* pBackBuffer = NULL; //ID3D11Texture2D类型的,后台缓存指针
//调用GetBuffer()函数得到后台缓存对象,并存入&pBackBuffer中
hr = (*swapChain)->GetBuffer(0, //缓存索引,一般设置为0
__uuidof(ID3D11Texture2D), //缓存类型
(LPVOID*)&pBackBuffer); //缓存指针
//判断GetBuffer是否调用成功
if (FAILED(hr))
{
::MessageBox(0, L"GetBuffer - FAILED", 0, 0); //如果调用失败,弹出消息框
return false;
}
//调用CreateRenderTargetView创建好渲染目标视图,创建后存入renderTargetView中
hr = (*device)->CreateRenderTargetView(pBackBuffer, //上面创建好的后台缓存
NULL, //设置为NULL得到默认的渲染目标视图
renderTargetView); //返回创建好的渲染目标视图,InitD3D函数传递的实参
pBackBuffer->Release(); //释放后台缓存
//判断CreateRenderTargetView是否调用成功
if (FAILED(hr))
{
::MessageBox(0, L"CreateRender - FAILED", 0, 0); //如果调用失败,弹出消息框
return false;
}
//************************增加的步骤************************
D3D11_TEXTURE2D_DESC dsDesc;
dsDesc.Format = DXGI_FORMAT_D24_UNORM_S8_UINT; //这里表示24位用于深度缓存,8位用于模板缓存
dsDesc.Width = 800; //深度模板缓存的宽度
dsDesc.Height = 600; //深度模板缓存的高度
dsDesc.BindFlags = D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL; //绑定标识符
dsDesc.MipLevels = 1;
dsDesc.ArraySize = 1;
dsDesc.CPUAccessFlags = 0; //CPU访问标识符,0为默认值
dsDesc.SampleDesc.Count = 1; //多重采样的属性,本例中不采用多重采样即,
dsDesc.SampleDesc.Quality = 0; //所以Count=1,Quality=0
dsDesc.MiscFlags = 0;
dsDesc.Usage = D3D11_USAGE_DEFAULT;
//创建深度模板缓存
hr = (*device)->CreateTexture2D(&dsDesc, 0, depthStencilBuffer);
if (FAILED(hr))
{
MessageBox(NULL, L"Create depth stencil buffer failed!", L"ERROR", MB_OK);
return false;
}
//创建深度模板缓存视图
hr = (*device)->CreateDepthStencilView(*depthStencilBuffer, 0, depthStencilView);
if (FAILED(hr))
{
MessageBox(NULL, L"Create depth stencil view failed!", L"ERROR", MB_OK);
return false;
}
//将渲染目标视图和深度模板缓存视图绑定到渲染管线
(*immediateContext)->OMSetRenderTargets(1, //绑定的目标视图的个数
renderTargetView, //渲染目标视图,InitD3D函数传递的实参
*depthStencilView); //绑定模板
//************************增加的步骤************************
/*
//将渲染目标视图绑定到渲染管线
(*immediateContext)->OMSetRenderTargets(1, //绑定的目标视图的个数
renderTargetView, //渲染目标视图,InitD3D函数传递的实参
NULL ); //设置为NULL表示不绑定深度模板
*/
//第四步,设置视口大小,D3D11默认不会设置视口,此步骤必须手动设置
D3D11_VIEWPORT vp; //创建一个视口的对象
vp.Width = width; //视口的宽
vp.Height = height; //视口的高
vp.MinDepth = 0.0f; //深度值的下限,**由于深度值是[0, 1]所以下限值是0
vp.MaxDepth = 1.0f; //深度值的上限,上限值是1
vp.TopLeftX = 0; //视口左上角的横坐标
vp.TopLeftY = 0; //视口左上角的总坐标
//设置视口
(*immediateContext)->RSSetViewports(1, //视口的个数
&vp); //上面创建的视口对象
return true;
//***********第二部分:初始化D3D结束***************
}
//消息循环,和之前"Hello World"程序中Run()起到同样的功能
//bool (*ptr_display)(float timeDelta)表示传递一个函数指针作为参数
//这个函数有一个float类型的参数,有一个bool类型的返回
int d3d::EnterMsgLoop(bool(*ptr_display)(float timeDelta))
{
MSG msg;
::ZeroMemory(&msg, sizeof(MSG)); //初始化内存
static float lastTime = (float)timeGetTime(); //第一次获取当前时间
while (msg.message != WM_QUIT)
{
if (::PeekMessage(&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE))
{
::TranslateMessage(&msg);
::DispatchMessage(&msg);
}
else
{
float currTime = (float)timeGetTime(); //第二次获取当前时间
float timeDelta = (currTime - lastTime)*0.001f; //获取两次时间之间的时间差
ptr_display(timeDelta); //调用显示函数,这在后面实现图形的变化(如旋转)时会用到
lastTime = currTime;
}
}
return msg.wParam;
}
4.3 创建一个 Main.cpp 文件
将下面代码复制进去:
#include "d3dUtility.h"
ID3D11Device* device = NULL; // D3D11设备指针
IDXGISwapChain* swapChain = NULL; // 交换链指针
ID3D11DeviceContext* immediateContext = NULL; // 执行上下文
ID3D11RenderTargetView* renderTargetView = NULL;// 渲染目标视图指针
ID3D11DepthStencilView* depthStencilView = NULL;//深度模板视图
ID3D11Texture2D* depthStencilBuffer = NULL; //深度缓存
bool Setup() {
return true;
}
void Cleanup() {
if (device) device->Release();
if (immediateContext) immediateContext->Release();
if (swapChain) swapChain->Release();
if (renderTargetView) renderTargetView->Release();
if (depthStencilView) depthStencilView->Release();
if (depthStencilBuffer) depthStencilBuffer->Release();
}
bool Display(float timeDelta) {
if (device) {
float ClearColor[4] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
immediateContext->ClearRenderTargetView(renderTargetView, ClearColor);
swapChain->Present(0, 0);
}
return true;
}
/*回调函数*/
LRESULT CALLBACK d3d::WndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch (msg)
{
case WM_DESTROY:
::PostQuitMessage(0);
break;
case WM_KEYDOWN:
if (wParam == VK_ESCAPE)
::DestroyWindow(hwnd);
break;
}
return ::DefWindowProc(hwnd, msg, wParam, lParam);
}
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hinstance,
HINSTANCE prevInstance,
PSTR cmdLine,
int showCmd)
{
//初始化
//**注意**:最上面声明的IDirect3DDevice9指针,在这里作为参数传给InitD3D函数
if (!d3d::InitD3D(hinstance,
800,
600,
&renderTargetView,
&immediateContext,
&swapChain,
&device,
&depthStencilBuffer,
&depthStencilView))// [out]The created device.
{
::MessageBox(0, L"InitD3D() - FAILED", 0, 0);
return 0;
}
if (!Setup())
{
::MessageBox(0, L"Setup() - FAILED", 0, 0);
return 0;
}
d3d::EnterMsgLoop(Display);
Cleanup();
return 0;
}
5. 编译运行
编译运行的结果就是这样的:
有人会说:“我靠这不还是黑框框吗?这么多代码,说好的图形呢?”但实时结果就是如此,几百行代码下来,只是个黑框。万事开头难,这就是第一个 DirectX 项目,代码里包含了 DX 的基本结构。而这些基本结构,就留到下一篇博客吧。