2、顶点缓冲

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　　D3D9以一种比较易于理解的方式让程序员来组织游戏画面，这种方式就是顶点缓冲。程序员可以自己定义一组记录多边形定点颜色，纹理位置等的数组，让D3D9去自动生成多边形内部每个像素的信息。为了和以后的vertex shader相区别，我们现在谈论的都是固定功能的顶点处理( Fixed-Function )。

　　上面一段话似乎有点晦涩，让我们首先来看看这些术语的定义吧：

• 顶点缓冲Vertex Buffer：由用户定义的，包含顶点信息的数组。

　　首先我们来学习一下Vertex Buffer的技术。我喜欢先看代码再讲理论，否则看了理论也找不到北。

　　下面就是一个自定义的顶点缓冲的结构

struct CUSTOMVERTEX

{

    FLOAT x, y, z, rhw; // The transformed position for the vertex

    DWORD color;         // The vertex color

};

　　其中，x, y, z是顶点在3维空间的最终位置，rhw是3维矩阵的倒数（不明白的话找本图形学的书研究一下），color自然就是顶点的颜色了。由于这个结构是自定义的，所以我们需要告诉D3D应该如何识别这个结构，这就需要我们定义一个常量了：

// Our custom FVF, which describes our custom vertex structure

#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX ( D3DFVF_XYZRHW |D3DFVF_DIFFUSE)

　　这个D3DFVF_CUSTOMVERTEX就是用来告诉D3D上面那个CUSTOMVERTEX结构是如何组织的：首先是D3DFVF_XYZRHW，即顶点在3维坐标系的最终位置，D3DFVF_DIFFUSE是色彩模式，告诉D3D紧接着D3DFVF_XYZRHW信息的是顶点的色彩信息，并且这种色彩信息是漫反射模式的。类似的标志可以学习DirectX SDK文档（搜索D3DFVF），这里就不再赘述。

　　上面所提到的顶点缓冲定义方式就是为大家熟知Flexible Vertex Format，简称FVF，是不是有点眼熟呢。

　　下面是Direct3D游戏编程入门一书中对复杂的FVF举的一个例子，供参考

typedef struct SObjVertex

{

    FLOAT x, y, z;                   // position

    FLOAT nx, ny, nz;             // normal

    DWORD diffuse;               // diffuse color

    DWORD specular;            // specular color

    FLOAT tu, tv;                    // first pair of texture coordinates

    FLOAT tu2, tv2, tw2;        // second pair of texture coordinates

    FLOAT tu3, tv3;                // third pair of texture coordinates

    FLOAT tu4, tv4;                // fourth pair of texture coordinates

} SObjVertex;

const DWORD gSObjVertexFVF = ( D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE | D3DFVF_SPECULAR | D3DFVF_NORMAL | D3DFVF_TEX4 | D3DFVF_TEXCOORDSIZE2(0) | D3DFVF_TEXCOORDSIZE3(1) |  D3DFVF_TEXCOORDSIZE2(2) | D3DFVF_TEXCOORDSIZE2(3) );

　　看完了FVF顶点格式的定义，就可以看它是如何使用的。使用方法非常简单，在OnCreateDevice中添加创建和初始化代码，在OnFrameRender中添加渲染代码就可以了，具体如下：

LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 g_pVB = NULL; // Buffer to hold vertices

HRESULT CALLBACK OnCreateDevice( IDirect3DDevice9* pd3dDevice, constD3DSURFACE_DESC* pBackBufferSurfaceDesc, void* pUserContext )

{

              …

// Initialize three vertices for rendering a triangle

       CUSTOMVERTEX vertices[] =

       {

// x, y, z, rhw, color

              { 150.0f, 50.0f, 0.5f, 1.0f, 0xffff0000, },

              { 250.0f, 250.0f, 0.5f, 1.0f, 0xff00ff00, },

              { 50.0f, 250.0f, 0.5f, 1.0f, 0xff00ffff, },

       };    

if( FAILED( pd3dDevice->CreateVertexBuffer(

3* sizeof(CUSTOMVERTEX),

              0, D3DFVF_CUSTOMVERTEX,

              D3DPOOL_MANAGED, & g_pVB, NULL ) ) )

       {

              return E_FAIL;

       }

       // Now we fill the vertex buffer. To do this, we need to Lock()

// the VB to gain access to the vertices. This mechanism is

// required becuase vertex buffers may be in device memory.

       VOID* pVertices;

       if( FAILED( g_pVB->Lock( 0, sizeof(vertices),

( void**)&pVertices, 0 ) ) )

              return E_FAIL;

       memcpy( pVertices, vertices, sizeof(vertices) );

       g_pVB-> Unlock();

}

　　为了统一和强调精度，D3D采用了float作为其主要的数值类型。上面的程序调用了CreateVertexBuffer和LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9-> Lock和　Unlock函数。另外需要在OnFrameRender中的BeginScene和EndScene中调用如下代码

pd3dDevice-> SetStreamSource(0, g_pVB, 0, sizeof(CUSTOMVERTEX) );

pd3dDevice-> SetFVF( D3DFVF_CUSTOMVERTEX );

pd3dDevice-> DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 1 );

　　其中 SetStreamSource 函数第一个参数 StreamNumber 用来设定使用哪条数据流，这个数据流的最大值根据显卡硬件的不同而不同，现在好的显卡可以支持 8 条或者 16 条数据流。 SetFVF 函数用来把我们自定义的顶点缓冲布局常量传递给 D3D 。 DrawPrimitive 函数用来告诉 D3D 以那种图元绘制这个图形。其中图元这个概念很重要，它是 D3D 世界中最基本的单位，分为点列表，线列表，线带，三角形列表，三角形带，三角扇形六中，在 D3D 中的具体定义如下：

       typedef enum _D3DPRIMITIVETYPE

       {

              D3DPT_POINTLIST = 1,

              D3DPT_LINELIST = 2,

              D3DPT_LINESTRIP = 3,

              D3DPT_TRIANGLELIST = 4,

              D3DPT_TRIANGLESTRIP = 5,

              D3DPT_TRIANGLEFAN = 6,

              D3DPT_FORCE_DWORD = 0x7fffffff,

} D3DPRIMITIVETYPE;

　　其中点列表，线列表，三角形列表很好理解，它们就是独立的点／线／三角形的集合，每个顶点缓冲中的点分别表示一个点／独立线条中的一个端点／独立三角形中的一个顶点。而线带，三角形带每个顶点缓冲中的点表示连续的线条的端点／连续三角形中的顶点。三角扇形顶点缓冲中的点表示三角扇形中的每个顶点，如图：

                三角形列表                                              三角形带

         三角扇形                                               线列表

                      点列表                                                        线带

　　在特殊情况下三角形带和三角扇形都可以组成四边形。只要将 DrawPrimitive 中的参数变换一下，适当改变顶点缓冲就可以得到 D3D 中以不同图元画出的图形。下图是三角形列表形式画出的一个三角形。

　　不要忘了更改 CreateVertexBuffer 中的第一个表示顶点缓冲大小的参数，否则添加的顶点会被忽略的。最后在 OnDestroyDevice 中调用 SAFE_RELEASE( g_pVB ) 来释放资源。