DirectX-渲染到纹理

什么是纹理

熟悉DX的兄弟们都知道什么叫纹理了，这里简单介绍一下，先看看现实生活中的例子吧，其实纹理的例子比比皆是，比如地板，墙面都是纹理。在图形学中，纹理主要是为了增强场景的真实感，如果你想绘制一个地面，简单一点可以直接使用一个矩形，稍微复杂一点可以用三角形网格，再复杂一点可以使用地面纹理，有了纹理以后真实感明显增强了。DX中的纹理映射其实就是对现实生活中纹理的模拟，D3D中有专门的数据结构来管理纹理。

渲染到纹理

常规的渲染操作都是直接将场景呈现到backbuffer中的，backbuffer说白了其实就是一个表面，再说白了就是一块内存，场景通过绘制函数载入显存后，再通过Present函数送至显示器。那么为什么还要渲染到纹理呢？这是为了实现一些特殊的效果，比如常见的环境映射，简单的说，想象你有一个光滑的球体，它应该是可以反射周围环境的，这就是环境映射。

实现步骤

上面说了常规的渲染操作是将场景送至backbuffer，而backbuffer实际上是一个Surface，而纹理恰恰又包含了Surface，所以我们只需要取得纹理的Surface，其次将场景送至这个Surface，最后再把这个纹理渲染到backbuffer中即可。举个例子，假设你要在一面墙壁上画一幅画，你有两种方法

1 直接在墙上画，这个很好理解，就对应常规的backbuffer渲染。

2 先将画绘制在纸上，然后将纸贴到墙上，这就对应渲染到纹理的过程。

这里墙壁相当于backbuffer，而纸张相当于纹理的Surface，在纸上作画相当于渲染到纹理，把纸贴到墙上相当于把纹理渲染到backbuffer，希望大家没有迷糊就好。具体的步骤如下

1 创建纹理并获得纹理的表面（Surface）

2 向纹理的表面渲染场景

3 渲染纹理本身

创建纹理并获取纹理表面

为了在纹理上渲染，我们应该先准备一个纹理，使用DX的函数CreateTexture就可以创建一个纹理了，注意在设置参数的时候需要将usage设置为D3DUSAGE_RENDERTARGET，因为只有这样才能在纹理上渲染。

IDirect3DTexture9*        g_pRenderTexture    = NULL ;

// Create texture
HRESULT hr = g_pd3dDevice->CreateTexture(
    256,
    256,
    1,
    D3DUSAGE_RENDERTARGET,
    D3DFMT_R5G6B5,
    D3DPOOL_DEFAULT,
    &g_pRenderTexture,
    NULL) ;
if (FAILED(hr))
{
    MessageBox(NULL, "Create texture failed!", "Error", 0) ;
    return E_FAIL ;
}

下面我们要取得纹理对应的Surface，以便在其上绘制场景，

IDirect3DSurface9*        g_pRenderSurface    = NULL ;

// Get texture surface
hr = g_pRenderTexture -> GetSurfaceLevel( 0 , & g_pRenderSurface) ;
if (FAILED(hr))
{
     MessageBox(NULL, " Get surface on texture failed! " , " Error " , 0 ) ;
     return E_FAIL ;
}

将场景渲染至纹理表面

下面开始向纹理的Surface中绘制场景，为了简单起见，这里绘制一个茶壶，需要注意的是，绘制时需要将纹理的表面设置为当前的RenderTarget，所以首先要保存原来的RenderTarget。

// Save old RenderTarget
g_pd3dDevice -> GetRenderTarget( 0 , & g_pOldRenderTarget) ;

// Set texture surface as RenderTarget
g_pd3dDevice -> SetRenderTarget( 0 , g_pRenderSurface) ;
g_pd3dDevice -> Clear( 0 , NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, 0xff0000ff , 1.0f , 0 );
 
if ( SUCCEEDED( g_pd3dDevice -> BeginScene() ) )
{
     g_pd3dDevice -> SetTexture( 0 , NULL) ;

     g_pd3dDevice -> SetRenderState( D3DRS_LIGHTING , FALSE );
     g_pd3dDevice -> SetRenderState(D3DRS_FILLMODE, D3DFILL_WIREFRAME) ;
     g_pTeapotMesh -> DrawSubset( 0 ) ; // Draw teapot

     g_pd3dDevice -> EndScene();
}

渲染纹理本身

接下来将纹理渲染到backbuffer，在这之前要恢复原来的RenderTarget，因为这次是将纹理送到backbuffer，而backbuff而就是原来的RenderTarget。

// Restore RenderTarget
g_pd3dDevice -> SetRenderTarget( 0 , g_pOldRenderTarget) ;

g_pd3dDevice -> Clear( 0 , NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, 0xff00ff00 , 1.0f , 0 );
 
if ( SUCCEEDED( g_pd3dDevice -> BeginScene() ) )
{
     g_pd3dDevice -> SetRenderState(D3DRS_FILLMODE, D3DFILL_SOLID) ;

     // Draw texture
     RenderQuad() ;

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

虽然是两次渲染，但是只需要调用一次present函数，因为之前的绘制只是将场景送至显存，而Present函数才真正将场景显示出来。

上面的代码用到了自定义函数RenderQuad，这个函数将纹理渲染出来，细节如下

void RenderQuad()
{
     // Setup texture
     g_pd3dDevice -> SetTexture( 0 , g_pRenderTexture) ;
     g_pd3dDevice -> SetSamplerState( 0 , D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
     g_pd3dDevice -> SetSamplerState( 0 , D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
     g_pd3dDevice -> SetSamplerState( 0 , D3DSAMP_MIPFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
     g_pd3dDevice -> SetSamplerState( 0 , D3DSAMP_ADDRESSU, D3DTADDRESS_WRAP );
     g_pd3dDevice -> SetSamplerState( 0 , D3DSAMP_ADDRESSV, D3DTADDRESS_WRAP );

     // Set stream source
     g_pd3dDevice -> SetStreamSource( 0 , g_pVB, 0 , sizeof (Vertex) );
     g_pd3dDevice -> SetFVF(VertexFVF) ;

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

最后，看一下效果图

其实这个图并没有真正体现渲染到纹理的威力，虽然技术上是，但给人的感觉就好像直接渲染了一张图片一样，为了实现更加高级的效果，我们可以设置一个Cube，并给这个Cube加上纹理，然后在每个纹理的表面绘制场景，甚至可以是动态场景，效果如下。

其实这个Cube上的茶壶是动态旋转的，并且可以使用鼠标右键来旋转，滚轮来缩放，可以下载下面的文件来看一下动态效果。

动态效果文件

Happy coding!!!

== THE END ==