一.理论篇 说起DirectDraw也许大多数人还不知其为何物,但一提到DirectX恐怕每一个Computer Fan 和Game Fan都再耳熟不过了。(什么!你没听说过DirectX!?Oh,My god!来人哪,拉下去重责五十大板!)DirectX又叫Game SDK,它最大的特点是直接对硬件的抽象层(HAL)进行操作,利用这个特点可以制作出高性能的Windows游戏。具体信息请见http://www. microsoft.com/directx/default.asp。 DirectDraw就是DirectX5的6个组件之一。DirectX5的其它5个组件分别是: Direct3D:提供了3D硬件接口。 DirectSound:立体声和3D声音效果,同时管理声卡的内存。 DirectPlay:支持开发多人网络游戏,并能处理游戏中网络之间的通信问题。 DirectInput:为大量的设备提供输入支持。 DirectSetup:自动安装DirectX驱动程序。 而DirectDraw则是DirectX的基石,DirectX的其它组件都是建立在它的基础之上的。DirectDraw使用页面切换的方法实现动画,它不仅可以访问系统内存,还可以访问显示内存,这是以往的Windows程序员所不能的。另外,我们利用DirectDraw还可以生成、移动、剪切、转换、合成图像数据,从而编写出各种“炫丽多彩”图形的应用程序。 介绍了这么一大堆DirectX的理论,你的头是不是已经有些大了呢?心中一定在嘀咕:“哼,原来是个江湖骗子,光说不练。”各位看官不要着急,不把这些基础理论搞懂就去看下面的程序,你肯定是“洋鬼子看戏——目瞪口呆”。 首先,让我们先了解一下DirectDraw的三个重要概念。 1.表面 在用DirectDraw编写程序时,我们先要创建若干个图形数据缓冲区,并把这些图形数据装入其中,再进行转换、拉伸、挎贝等操作,并且还可以显示这些缓冲区中的图形数据,这些缓冲区就称为表面。 表面可以分为几类。 主表面(primary surface)是用户在屏幕上可以看到的,它是显示内存的一部分。所有DirectDraw程序都有主表面,而且只有一个。它在DirectDraw表面对象之前就已经存在了,因此不能改变它的尺寸、格式和位置。主表面有一个很重要的特性——翻转。页面翻转用于程序中,可以产生相当平滑、不闪烁的动画。一个可以翻转的主表面实际上是两个表面,一个是可见的,一个是不可见的。不可见的表面称为后备缓冲区。当发生表面翻转时,后备缓冲区就成为可见的,而以前的可见表面则成为后备缓冲区。 还有一种表面叫离屏表面(off_screen surface),它是不能直接见到的。离屏表面作为存储缓冲区,有助于表面之间的互相切换,它的大小是可以改变的。 主表面和离屏表面都分为有调色板的和无调色板的这两类。像素深度为8位(256色)的表面称为有调色板的表面;而像素深度为16位(64K色)、24位(16M色)的像素表面称为无调色板的表面,它们存储实际的色彩值(RGB值)。在本文下面的程序中,我们使用24位表面即无调色板的表面。 2. Bltting Bltting是用于复制图形的语言,可以将图像从一处拷贝到另一处。例如大家所熟悉的CDC类(设备描述表类)的BitBlt()就是具有这样功能的函数。在DirectDraw中,典型的blt操作是将离屏表面的内容拷贝到一个后备缓冲区,而一般的blt操作调用一个源表面和一个目标表面,把源表面的内容拷贝到目标表面中,不仅可以整体拷贝源表面,而且还可以拷贝源表面内的任何矩形区域到目标表面的任何位置。blt还支持透明拷贝,就是指表面中的某一像素在blt过程中可以不予以拷贝,而这个像素值是由色彩键码(DDCOLOR KEY )决定的。 DirectDraw中有三个支持blt的函数,它们是Blt()、BltBatch()、BltFast()。Blt( )用得最多,BltFast()的速度比Blt()要快,但功能却很有限,例如不支持拉伸、剪切等操作。 还有一个函数BltSurface(),它是DirectWin类的一个成员函数,Blt()、BltFast()更具有适应性,并且使用起来更加简单。例如,当我们把源表面拷贝到目标表面外时需要裁剪,而BltFast()不支持裁剪。这时我们使用BltSurface()函数,它在内部使用Blt()和 BltSurface()函数,并根据情况自动执行裁剪。 3.色彩键码 DirectDraw 可以把某种颜色或某个范围的颜色指定为一个颜色值,这个颜色值是由DDCOLORKEY结构即色彩键码说明的,DDCORLORKEY结构说明如下: typedef struct _DDCOLORKEY{ DWORD dwColorSpaceLowValue; //颜色范围的低端 DWORD dwColorSpaceHighValue; //颜色范围的高端 } DDCOLORKEY; 当我们对表面进行拷贝操作时,表面中哪些像素不被拷贝是由色彩键码决定的。例如当DDCOLORKEY结构的两个分量都为零时,表面内所有置为零的像素都不能被拷贝。又例如,当表面是24位RGB模式时,若想指定RGB=(120,120,120)像素不被拷贝,则应该: DDCOLORKEY ddck; ddck.dwColorSpaceLowValue=RGB(120,120,120); ddck.dwColorSpaceHighValue=RGB(120,120,120); surf→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck); 其中SetColorKey()函数是把色彩键码赋给表面surf。这样,在对表面surf的 blt操作期间RGB值为(120,120,120)的像素不能被拷贝。
二.实践篇 古语云:“君欲善其事,必先利其器”,在编写DirectDraw应用程序之前,我们先要准备好以下工具: Windows95、Windows98或WindowsNT4.0 DirectX 驱动程序(最好是DirectX3.0以上版本) DirectX SDK Visual C++ 5.0 Direct SDK包括开发基于DirectX应用程序所需的全部文件,全部安装需要80几兆的硬盘空间。其实你只需安装必需的头文文件(.h文件)和库文件(.lib文件)就行了。 安装完DirectX SDK,需要通知Visual C++ DirectX SDK的路径。具体做法是:在VC的编译环境中,依次把Tools-Options-Directories中的Show Directories for一栏中的include files和library files中分别填入SDK的inc和lib目录,如图1所示。 再准备两幅bmp格式的位图,要求24位(16M色),其中background.bmp作背景,如图2;另一幅bird.bmp作为子画面,如图3。bird.bmp是由4幅小画面组成的,从左到右,从上到下,分别为动画的1至4帧。这样做的目的是避免过多位图文件带来的不必要的麻烦。还要注意一点的是子画面的背景要为黑色(RGB=(0,0,0)),因为在下面的程序中,色彩键码把黑色设为透明色。 好,一切准备就绪,让我们开始吧! 进入VC5的编程环境,File-New-Project,选择DirectDraw AppWizard,输入项目名Fly,按下Ok,以后每一步都按其缺省值即可,这样AppWizard就会自动创建一个项目Fly,属性如下: APPLICATION STYLE Full-Screen SETTINGS 640x480 16-bit CLASS NAMES FlyApp FlyWin CONTENT Bitmap 这时,按“Ctrl+F5”编译运行,你就会看到一个“三角形”在屏幕上撞来撞去。 在FlyWin.h中添加代码,如下所示: #ifndef FLYWIN_H #define FLYWIN_H #include “DirectDrawWin.h” class FlyWin : public DirectDrawWin { public: FlyWin(); protected: //{{AFX_MSG(FlyWin) afx_msg void OnKeyDown(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags); afx_msg int OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct); afx_msg void OnTimer(UINT nIDEvent); afx_msg void OnDestroy(); //}}AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() private: int SelectDriver(); int SelectInitialDisplayMode(); BOOL CreateCustomSurfaces(); void DrawScene(); void RestoreSurfaces(); private: void CopySurface(LPDIRECTDRAWSURFACE ts, LPDIRECTDRAWSURFACE ss, int x,int y); void SplitSurface(LPDIRECTDRAWSURFACE ts, LPDIRECTDRAWSURFACE ss, CRect& srcc, int x,int y); private: LPDIRECTDRAWSURFACE bksurf, //定义指向背景画面表面的指针 flysurf, //指向总子画面表面的指针 storesurf,//指向存储背景区域表面的指针 flysurf1, //指向第一帧子画面表面的指针 flysurf2, //指向第二帧子画面表面的指针 flysurf3, //指向第三帧子画面表面的指针 flysurf4, //指向第四帧子画面表面的指针 cursurf; //指向当前移动的子画面表面的指针 //背景画面指background.bmp;总子画面指bird.bmp int x,y,nPreX,nPreY;//定义子画面移动的坐标 int nIncX,nIncY;// 定义子画面移动的像素数 int nCount; //定义计数器 DWORD fw,fh; //定义总子画面的宽和高 }; #endif 其中,CopySurface()函数起保存被子画面覆盖掉的背景区域的作用。参数ts是指向目标表面的指针,ss是指向源表面的指针,x、y是源表面上需要拷贝的矩形区域左上角的坐标。 SplitSurface()函数用于分离一个大的总子画面表面为4帧小子画面表面。参数ts是指向目标表面的指针,ss是指向源表面的指针,srcc是源表面上需要选取的矩形区域,x、y要拷贝到目标表面上的左上角坐标。 其实当我们看了下面FlyWin.cpp中这两个函数的原型后,细心的朋友也许会发现,两个函数完全可以写成一个函数。而本文特意写成两个函数,为的是程序的清楚易读,不易引起混淆。 下一步在FlyWin.cpp中添加代码,如下所示: #include “Headers.h” #include “resource.h” #include “DriverDialog.h” #include “FlyWin.h” #pragma comment (lib,“ddraw.lib”) #pragma comment (lib,“dxguid.lib”) const DWORD desiredwidth=640; const DWORD desiredheight=480; const DWORD desireddepth=16; const int nMoveSpeed=100; //设置动画速度为100毫秒/帧 const int nMoveIncX=8; //设置子画面沿X轴移动8个像素 const int nMoveIncY=8; //设置子画面沿y轴移动8个像素 BEGIN_MESSAGE_MAP(FlyWin, DirectDrawWin) //{{AFX_MSG_MAP(FlyWin) ON_WM_KEYDOWN() ON_WM_CREATE() ON_WM_TIMER() ON_WM_DESTROY() //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() FlyWin::FlyWin() { x=nPreX=300; //子画面初始位置为(300,150) y=nPreY=150; nIncX=nMoveIncX; nIncY=nMoveIncY; nCount=1; //设置计数器 } BOOL FlyWin::CreateCustomSurfaces() { // create your surfaces here... //创建背景表面,并由指针bksurf指向这个表面 bksurf=CreateSurface(“background.bmp”); //创建一个总子画面(由4帧子画面组成)的表面 //由指针flysurf指向这个表面. flysurf=CreateSurface(“bird.bmp”); //得到总子画面表面的宽(fw),高(fh) GetSurfaceDimensions(flysurf,fw,fh); //创建4帧宽为fw/2,高为fh/2的子画面的表面,分别由 //指针flysurf1,flysurf2,flysurf3,flysurf4指向它们。 //现在这4个子表面还是空的。 flysurf1=CreateSurface(fw/2,fh/2); flysurf2=CreateSurface(fw/2,fh/2); flysurf3=CreateSurface(fw/2,fh/2); flysurf4=CreateSurface(fw/2,fh/2); //清除4帧子画面表面的内容,使表面内所有像素为0, //即表面是透明的。 ClearSurface(flysurf1,0); ClearSurface(flysurf2,0); ClearSurface(flysurf3,0); ClearSurface(flysurf4,0); //定义色彩键码,指明黑色(RGB=(0,0,0))为透明色 //即在blt操作期间不拷贝黑色像素。 DDCOLORKEY ddck; ddck.dwColorSpaceLowValue=0; ddck.dwColorSpaceHighValue=0; //将色彩键码赋给背景表面,总子画面表面和4个子画面表面 bksurf→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck); flysurf→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck); flysurf1→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck); flysurf2→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck); flysurf3→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck); flysurf4→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck); //定义总子画面表面上的4个矩形区域,即为4个子画面表面区域 CRect r1(0,0,fw/2-1,fh/2-1); CRect r2(fw/2,0,fw-1,fh/2-1); CRect r3(0,fh/2,fw/2-1,fh-1); CRect r4(fw/2,fh/2,fw-1,fh-1); //把总子画面表面上的4个矩形区域分别拷贝到4个子画面表面 //即实现分离总子画面表面 SplitSurface(flysurf1,flysurf,r1,0,0); SplitSurface(flysurf2,flysurf,r2,0,0); SplitSurface(flysurf3,flysurf,r3,0,0); SplitSurface(flysurf4,flysurf,r4,0,0); //创建一个存储表面,由指针storesurf指向它 //用以存储子画面移动时所覆盖的背景区域 storesurf=CreateSurface(fw/2,fh/2); CopySurface(storesurf,bksurf,x,y); //初始化当前子画面表面 cursurf=flysurf1; return TRUE; } void FlyWin::DrawScene() { //绘制背景表面和第一帧子画面表面 //把背景表面拷贝到后备缓冲区 BltSurface(backsurf,bksurf,0,0,TRUE); //把当前的子画面表面拷到后备缓冲区 BltSurface(backsurf,cursurf,x,y,TRUE); //页面翻转,使后备缓冲区的内容可见 primsurf→Flip(0,DDFLIP_WAIT); //再次把背景表面拷贝到后备缓冲区 BltSurface(backsurf,bksurf,0,0,TRUE); } void FlyWin::RestoreSurfaces() { // reclain lost surfaces with the DirectDrawSurface Restore() function // depending on the surface´s function, it may be necessary to restore // surface content as well if(bksurf→IsLost()) //如果bksurf 丢失 { bksurf→Restore(); //恢复内存 LoadSurface(bksurf,“background.bmp”); //恢复表面内容 } if(flysurf→IsLost())//如果flysurf丢失 { flysurf→Restore(); //恢复内存 LoadSurface(flysurf,“bird.bmp”); //恢复表面内容 } } int FlyWin::SelectDriver() { int numdrivers=GetNumDrivers(); if (numdrivers==1) return 0; CArray drivers; for (int i=0;i { LPSTR desc, name; GetDriverInfo( i, 0, &desc, &name ); drivers.Add(desc); } DriverDialog dialog; dialog.SetContents( &drivers ); if (dialog.DoModal()!=IDOK) return -1; return dialog.GetSelection(); } int FlyWin::SelectInitialDisplayMode() { DWORD curdepth=GetDisplayDepth(); int i, nummodes=GetNumDisplayModes(); DWORD w,h,d; if (curdepth!=desireddepth) ddraw2→SetDisplayMode( 640, 480, curdepth, 0, 0 ); for (i=0;i { GetDisplayModeDimensions( i, w, h, d ); if (w==desiredwidth && h==desiredheight && d==desireddepth) return i; } for (i=0;i { GetDisplayModeDimensions( i, w, h, d ); if (d==desireddepth) return i; } return 0; } void FlyWin::OnKeyDown(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags) { if (nChar==VK_ESCAPE) //按ESC退出 PostMessage( WM_CLOSE ); DirectDrawWin::OnKeyDown(nChar, nRepCnt, nFlags); } int FlyWin::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) { if (DirectDrawWin::OnCreate(lpCreateStruct) == -1) return -1; // TODO: Add your specialized creation code here SetTimer(1,nMoveSpeed,NULL); //设置定时器 return 0; } void FlyWin::OnTimer(UINT nIDEvent) { // TODO: Add your message handler code here and/or call default int nWhich=nCount%4+1; nCount++; //判断当前表面为4个子表面中的哪一个 switch(nWhich) { case 1: cursurf=flysurf1; break; case 2: cursurf=flysurf2; break; case 3: cursurf=flysurf3; break; case 4: cursurf=flysurf4; break; default: break; } //处理移动的子画面 x+=nIncX; y+=nIncY; //如子画面移动到屏幕下方或上方,应碰撞返回 if(y>=(int)(480-fh/2)||y<=0) { nIncY=-nIncY; y+=nIncY; } //如子画面移动到屏幕右方或左方,应碰撞返回 if(x>=(int)(640-fw/2)||x<=0) { nIncX=-nIncX; x+=nIncX; } //把当前表面拷贝到后备缓冲区 BltSurface(backsurf,cursurf,x,y,TRUE); //执行页面翻转,使后备缓冲区的内容可见 primsurf→Flip( 0, DDFLIP_WAIT ); //把备份的背景区域拷贝到后备缓冲区,以便恢复曾被 //覆盖的背景 BltSurface(backsurf,storesurf,nPreX,nPreY); //存储下一帧的子画面移动时所覆盖的背景区域于storesurf CopySurface(storesurf,bksurf,x,y); nPrex=x; nPrey=y; DirectDrawWin::OnTimer(nIDEvent); } void FlyWin::OnDestroy() { DirectDrawWin::OnDestroy(); // TODO: Add your message handler code here KillTimer(1); //取消定时器 } void FlyWin::CopySurface(LPDIRECTDRAWSURFACE ts, LPDIRECTDRAWSURFACE ss, int x,int y) { if(!ts || !ss ) return; DDSURFACEDESC tdesc,sdesc; //初始化sdesc,tdesc为零 ZeroMemory(&sdesc,sizeof(sdesc)); ZeroMemory(&tdesc,sizeof(tdesc)); sdesc.dwSize=sizeof(sdesc); tdesc.dwSize=sizeof(tdesc); //得到源表面ss,目标表面ts的描述信息 HRESULT r=ss→GetSurfaceDesc(&sdesc); if(r!=DD_OK) return; r=ts→GetSurfaceDesc(&tdesc); if(r!=DD_OK) return; //定义源表面上的矩形区域,大小大等于目标表面的面积 CRect rc(x,y,x+tdesc.dwWidth,y+tdesc.dwHeight); //超界处理 if(x+tdesc.dwWidth>(int)sdesc.dwWidth) return; if(y+tdesc.dwHeight>(int)sdesc.dwHeight) return; //拷贝源表面ss到目标表面ts r=ts→BltFast(0,0,ss,&rc, DDBLTFAST_SRCCOLORKEY|DDBLTFAST_WAIT); if(r!=DD_OK) return; } void FlyWin::SplitSurface(LPDIRECTDRAWSURFACE ts, LPDIRECTDRAWSURFACE ss, CRect& srcc, int x, int y) { if(!ts||!ss) return; DDSURFACEDESC tdesc,sdesc; ZeroMemory(&sdesc,sizeof(sdesc)); ZeroMemory(&tdesc,sizeof(tdesc)); sdesc.dwSize=sizeof(sdesc); tdesc.dwSize=sizeof(tdesc); HRESULT r=ts→GetSurfaceDesc(&tdesc); if(r!=DD_OK) return; r=ss→GetSurfaceDesc(&sdesc); if(r!=DD_OK) return; //超界处理 if(x+srcc.Width()>(int)tdesc.dwWidth) return; if(y+srcc.Height()>(int)tdesc.dwHeight) return; //把源表面srcc的矩形区域拷贝到目标表面左上角坐标为(x,y)处 r=ts→BltFast(x,y,ss,&srcc, DDBLTFAST_SRCCOLORKEY|DDBLTFAST_WAIT); if(r!=DD_OK) return; } DDSURFACEDESC为表面描述结构,用以保存表面的所有信息,它的成员变量dwSize为结构的大小而且必须要被初始化;dwHeight为表面的高度;dwWidth为表面的宽度。用函数GetSurfaceDesc()可以获取上述描述信息。 DirectDraw首先调用CreateCustomSurface()函数,我们将在这个函数中创建和准备程序所用到的表面。DrawSence()函数负责更新屏幕,因此我们用它来显示背景画面。我们主要的工作都在OnTimer()函数里,首先判断当前子画面为4帧子画面中的哪一帧,然后进行页面翻转、显示子画面和复制背景区域等操作。 BltFast()函数用于表面之间的拷贝,它的前两个参数指出blt的目标表面位置,第三个参数是指向源表面的指针,第四个参数是源表面上被拷贝的矩形区域,最后的参数是DDBLTFAST_SRCCOLORKEY和DDBLTFAST_WAIT,第一个标志用来激活源表面的色彩键码;第二个标志表示只有结束blt操作,BltFast()函数才返回。 Flip()函数用于页面翻转操作,使backsurf表面的内容可见。它有两个参数。第一个参数是个表面指针,它在用来翻转有多个后备缓冲区的表面时才有用;第二个参数是DDFLIP_WA IT标志,用来指示函数只有在表面完成之后才能返回。 当程序运行时,一个表面所在的内存可能会被另一个应用程序所占用,这形成了“表面丢失”。这时DirectDraw会调用RestoreSurface()函数来恢复丢失的表面。但是,如果你的显卡不是老掉牙了,这种情况一般是不会发生的。所以这里我只对两个主要表面bksurf、flysurf进行了恢复处理,而不再管其它的表面。 另外,函数SelectDriver()和SelectInitialDisplayMode()是AppWizard自动创建的。SelectDriver()选择一个显示驱动程序,SelectInitialDisplayMode()选择一个初始显示模式。
三、结束语 话已至此,你对DirectDraw编程应有一个大致的了解了吧!用DirectDraw编程其实很简单,说白了其实就是一句话:“几个表面之间拷来拷去”。只不过这其间可是大有文章可作的哟!
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