D3D基本图元和顶点缓冲

 

图元

 

三维图元是组成单个三维实体的顶点集合。在D3D中，一共有三种基本图元，分别是点、线和三角形。

通常三维图元是多边形。一个多边形是由至少三个顶点描绘的三维形体。最简单的多边形是三角形。Direct3D使用三角形组成大多数多边形，因为三角形的三个顶点一定是共面的。应用程序可以用三角形组合成大而复杂的多边形及网格（mesh）。

 

 

绘制基本图元

 

所有的 3D 图形都是由三角形构成的。为什么是三角形而不是别的图形呢？因为三角形有许多优越之处，例如：绘制效率。而且我们知道，任意不在同一条直线上的三个点都能构成三角形，这对于在空间中形成某种复杂图形是很有益处的。所以，如果我们想得到一个矩形，最有效率的是绘制两个相同的合并的三角形，这样要优于直接绘制一个矩形。 

 

 

顶点

 

顶点(vertex) 就是3D空间中的一个点。例如，三角形有三个顶点，而矩形有四个。在3D空间中，可以用三个顶点来指定一个三角形。要理解顶点，我们首先要理解笛卡尔坐标系。

 

 

3D Primitives

 

Primitive 为“原始”之意，3D primitive 就是设备所支持的原始的类型。 通常我们也把它们称作“图元”。Primitive包括：点列、线列、线带、三角形列、三角形带 和 三角扇形。 

 

 

下面是各种图元的示例

 

 

Point Lists

 

 

 

 

Line Lists

 

 

 

 

Line Strips

 

 

 

 

Triangle Lists

 

 

 

Triangle Strips 

 

 

 

Triangle Fans

 

 

 

 

FVF(灵活顶点格式)

 

灵活顶点格式（FVF）是用来描述顶点属性的一种格式，而这种格式是可以由我们自定义的，所以称它为“灵活顶点格式”。至此，我们至少知道了顶点有三种属性：x值、y值和z值。其实顶点还可以有其他属性，例如颜色。利用灵活顶点格式（FVF）我们能方便的指定顶点的属性。

 

 

Vertex Buffers (顶点缓冲) 

 

顶点缓冲就是一块用于保存顶点的内存缓冲区。顶点缓冲可以保存任何的顶点类型。当一些顶点已经被保存在顶点缓冲区中，就可以通过程序操作它们，例如渲染、变换等。

 

 

Colours (颜色)

 

在DirectX中，如果我们要指定一种颜色，我们可以用D3DCOLOR_XRGB宏。宏中有三个参数，每个参数都是0到255间的整数值，分别用于描述颜色的红、绿、蓝分量。

 

例如：

 

D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 0) 是黑色。

D3DCOLOR_XRGB(255, 255, 255) 是纯白色。

D3DCOLOR_XRGB(0, 255, 0) 是亮绿色（没有红与蓝，全是绿色的分量）。

D3DCOLOR_XRGB(100, 20, 100) 是暗紫色 (100 红, 20 绿, 100 蓝)。

 

 

渲染顶点

 

Direct3D 写的应用程序使用顶点(Vertex)构造几何物体。每一个三维空间 (3D) 场景包括一个或几个这样的几何物体 。

 

 

用顶点构造一个几何物体应该采用以下步骤：

 

 

1 定义一个自定义顶点类型

2 创建顶点缓冲

3 渲染到显示屏 

 

 

 

 

 

 

 

下面的代码将用不同的方式绘制图元：

 

 

程序截图

 

程序源代码的下载地址：http://download.csdn.net/source/2906693

 

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1. /* 
2.  * File        : Graphics.cpp 
3.  * Description : Draw some graphics on the screen 
4.  * Author      : GuoShaoHao 
5.  * E-mail      : [email protected] 
6.  * Date        : 2010/12/06 
7.  *  
8.  * CopyRight @ South China Institute of Software Engineering,.GZU 
9.  * 
10.  */  
11.   
12. #include    
13. #include    
14.   
15. //-----------------------------------------------------------------------------   
16. // 全局变量   
17. //-----------------------------------------------------------------------------   
18. LPDIRECT3D9             g_pD3D       = NULL; // 用于创建D3D设备   
19. LPDIRECT3DDEVICE9       g_pd3dDevice = NULL; // 用于创建渲染设备   
20. LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 g_pVB        = NULL; // 用于创建顶点缓冲   
21.   
22. // 顶点结构体   
23. struct CUSTOMVERTEX  
24. {  
25.     FLOAT x, y, z;   // 顶点位置   
26.     DWORD color;     // 顶点颜色   
27. };  
28.   
29. // 顶点结构体   
30. #define D3DFVF_CUSTOMVERTEX ( D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE )   
31.   
32. //-----------------------------------------------------------------------------   
33. // Name: InitD3D()   
34. // Desc: 初始化D3D   
35. //-----------------------------------------------------------------------------   
36. HRESULT InitD3D( HWND hWnd )  
37. {  
38.     // 创建D3D对象   
39.     if( NULL == ( g_pD3D = Direct3DCreate9( D3D_SDK_VERSION ) ) )  
40.         return E_FAIL;  
41.   
42.     // 创建结构用于创建D3D设备   
43.     D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;  
44.     ZeroMemory( &d3dpp, sizeof( d3dpp ) );  
45.   
46.     d3dpp.Windowed         = TRUE;  
47.     d3dpp.SwapEffect       = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;  
48.     d3dpp.BackBufferFormat = D3DFMT_UNKNOWN;  
49.   
50.     // 创建D3D设备   
51.     if( FAILED( g_pD3D->CreateDevice( D3DADAPTER_DEFAULT,   
52.                                       D3DDEVTYPE_HAL,   
53.                                       hWnd,  
54.                                       D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING,  
55.                                       &d3dpp,   
56.                                       &g_pd3dDevice ) ) )  
57.     {  
58.         return E_FAIL;  
59.     }  
60.   
61.     // 设置设备状态   
62.   
63.     // 设置渲染格式   
64.     g_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE );  
65.   
66.     // 关闭光照   
67.     g_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_LIGHTING, FALSE );  
68.   
69.     return S_OK;  
70. }  
71.   
72.   
73. //-----------------------------------------------------------------------------   
74. // Name: InitVB()   
75. // Desc: 初始化顶点缓冲   
76. //-----------------------------------------------------------------------------   
77. HRESULT InitVB()  
78. {  
79.   
80.     // 初始化顶点   
81.     CUSTOMVERTEX vertices[] =  
82.     {  
83.         { -2.5f, -2.0f, 0.0f, 0xffff0000, }, // x, y, z, color   
84.         { -1.5f,  1.0f, 0.0f, 0xffff0000, },  
85.         { -0.5f, -2.0f, 0.0f, 0xffff0000, },  
86.   
87.         {  0.5f,  1.0f, 0.0f, 0xffff0000, },  
88.         {  1.5f, -2.0f, 0.0f, 0xffff0000, },  
89.         {  2.5f,  1.0f, 0.0f, 0xffff0000, },  
90.   
91.     };  
92.   
93.   
94.     // 创建顶点缓冲   
95.     if( FAILED( g_pd3dDevice->CreateVertexBuffer( 9*sizeof( CUSTOMVERTEX ),  
96.                                                   0,   
97.                                                   D3DFVF_CUSTOMVERTEX,  
98.                                                   D3DPOOL_DEFAULT,   
99.                                                   &g_pVB, NULL ) ) )  
100.     {  
101.         return E_FAIL;  
102.     }  
103.   
104.     // 顶点缓冲的锁定/解锁   
105.   
106.     VOID* pVertices;  
107.   
108.     if( FAILED( g_pVB->Lock( 0, sizeof(vertices), (void**)&pVertices, 0 ) ) )  
109.         return E_FAIL;  
110.   
111.     memcpy( pVertices, vertices, sizeof(vertices) );  
112.     g_pVB->Unlock();  
113.   
114.     return S_OK;  
115. }  
116.   
117.   
118. //-----------------------------------------------------------------------------   
119. // Name: Cleanup()   
120. // Desc: 释放对象资源   
121. //-----------------------------------------------------------------------------   
122. VOID Cleanup()  
123. {  
124.   
125.     if( g_pVB != NULL )          
126.         g_pVB->Release();  
127.   
128.     if( g_pd3dDevice != NULL )   
129.         g_pd3dDevice->Release();  
130.   
131.     if( g_pD3D != NULL )         
132.         g_pD3D->Release();  
133.   
134. }  
135.   
136.   
137. //-----------------------------------------------------------------------------   
138. // Name: Render()   
139. // Desc: 场景渲染   
140. //-----------------------------------------------------------------------------   
141. VOID Render()  
142. {  
143.     // 清除场景背景   
144.     g_pd3dDevice->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(0,0,255), 1.0f, 0 );  
145.   
146.     // 场景开始渲染   
147.     if( SUCCEEDED( g_pd3dDevice->BeginScene() ) )  
148.     {  
149.   
150.         // 定义视图矩阵   
151.         D3DXMATRIXA16 matProj;  
152.   
153.         // 透视投影   
154.         //D3DXMatrixPerspectiveFovLH( &matProj, D3DX_PI / 4, 1.0f, 1.0f, 100.0f );   
155.   
156.         // 平行投影   
157.         D3DXMatrixOrthoLH( &matProj, 10.0f, 10.0f, 0.0f, 100.0f);  
158.   
159.         g_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_PROJECTION, &matProj );  
160.   
161.         g_pd3dDevice->SetStreamSource( 0, g_pVB, 0, sizeof(CUSTOMVERTEX) );  
162.         g_pd3dDevice->SetFVF( D3DFVF_CUSTOMVERTEX );  
163.   
164.         // 以不同的方式绘制图元   
165.   
166.         // Triangle Lists   
167.         g_pd3dDevice->DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 1 );  
168.         g_pd3dDevice->DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLELIST, 3, 1 );  
169.           
170.         // Point Lists   
171.         //g_pd3dDevice->DrawPrimitive( D3DPT_POINTLIST, 0, 6);   
172.   
173.         // Line Lists   
174.         //g_pd3dDevice->DrawPrimitive(D3DPT_LINELIST, 0, 3);   
175.   
176.         // Line Strips   
177.         //g_pd3dDevice->DrawPrimitive(D3DPT_LINESTRIP, 0, 5);   
178.   
179.         // Triangle Strips   
180.         //g_pd3dDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 0, 4);   
181.   
182.         // Triangle Fans   
183.         //g_pd3dDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLEFAN, 0, 4);   
184.           
185.           
186.   
187.         // 场景结束渲染   
188.         g_pd3dDevice->EndScene();  
189.   
190.     }  
191.   
192.     // 提交缓冲   
193.     g_pd3dDevice->Present( NULL, NULL, NULL, NULL );  
194.   
195. }  
196.   
197.   
198. //-----------------------------------------------------------------------------   
199. // Name: MsgProc()   
200. // Desc: 窗口消息句柄   
201. //-----------------------------------------------------------------------------   
202. LRESULT WINAPI MsgProc( HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam )  
203. {  
204.   
205.     switch( msg )  
206.     {  
207.         case WM_DESTROY:  
208.             Cleanup();  
209.             PostQuitMessage( 0 );  
210.             return 0;  
211.     }  
212.   
213.     return DefWindowProc( hWnd, msg, wParam, lParam );  
214. }  
215.   
216.   
217. //-----------------------------------------------------------------------------   
218. // Name: WinMain()   
219. // Desc: 应用程序入口   
220. //-----------------------------------------------------------------------------   
221. INT WINAPI WinMain( HINSTANCE hInst, HINSTANCE, LPSTR, INT )  
222. {  
223.     // 注册窗口类   
224.     WNDCLASSEX wc = { sizeof(WNDCLASSEX),   
225.                       CS_CLASSDC,   
226.                       MsgProc,   
227.                       0L,   
228.                       0L,  
229.                       GetModuleHandle(NULL),   
230.                       NULL,   
231.                       NULL,   
232.                       NULL,   
233.                       NULL,  
234.                       "D3D Project", NULL };  
235.   
236.     RegisterClassEx( &wc );  
237.   
238.     // 创建应用程序窗口   
239.     HWND hWnd = CreateWindow( "D3D Project",   
240.                               "D3D Project",  
241.                               WS_OVERLAPPEDWINDOW,   
242.                               100,   
243.                               100,   
244.                               800,   
245.                               600,  
246.                               GetDesktopWindow(),   
247.                               NULL,   
248.                               wc.hInstance,   
249.                               NULL );  
250.   
251.     // 初始化D3D   
252.     if( SUCCEEDED( InitD3D( hWnd ) ) )  
253.     {  
254.         // 创建顶点缓冲   
255.         if( SUCCEEDED( InitVB() ) )  
256.         {  
257.             // 显示窗体   
258.             ShowWindow( hWnd, SW_SHOWDEFAULT );  
259.             UpdateWindow( hWnd );  
260.   
261.             // 进入消息循环   
262.             MSG msg;  
263.             ZeroMemory( &msg, sizeof( msg ) );  
264.   
265.             while( msg.message != WM_QUIT )  
266.             {  
267.                 if( PeekMessage( &msg, NULL, 0U, 0U, PM_REMOVE ) )  
268.                 {  
269.                     TranslateMessage( &msg );  
270.                     DispatchMessage( &msg );  
271.                 }  
272.                 else  
273.                 {  
274.                     //开始渲染   
275.                     Render();  
276.                 }  
277.                       
278.             }  
279.         }  
280.     }  
281.   
282.     UnregisterClass( "D3D Project", wc.hInstance );  
283.   
284.     return 0;  
285. }  

原文地址： http://blog.csdn.net/tinya0913/article/details/6074030