3D游戏从入门到精通-4

 

2.10.1平面的表示

3D空间里的物体都是实体的,主要由平面组成。比如正方体，就有6个平面。在D3D里组成三维物体的基本平面是三角形，无论是多么复杂的物体，都是有三角形组成的。并且D3D里支持显示最小的图形也是三角形，它是没有点和直线显示的。因此，要显示正方体，就需要把每个平面分成两个三角形，才能显示。如下图所示：

 

为什么选择三角形作为D3D里最小的平面呢？由于三个点组成的平面，肯定是共面的，是平坦的，并且显示效率是最高的。如果选择其它多边形的话，就存在点不共面的情况，这样变得非常复杂，所以目前显示卡也是针对三角形进行优化显示的。

要在D3D里显示物体，就是显示很多的三角形，让这些三角形连接起来，就组成游戏里的人体，动物，武器等等。在几何里就知道每个三角形都有三个顶点组成，那么只要设置了三个顶点的值，就可以在D3D里显示三角形出来了。用D3D里的向量表示三个顶点就是：

A: D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, 0.0f );

B: D3DXVECTOR3( 0.0f, 1.0f, 0.0f );

C: D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, 0.0f );

只要把所有三角形的顶点，都按上面格式设置到顶点缓冲区里，就可以显示一个三角形出来。但这个三角形又可分为两个表面：前表面和后表面。在D3D缺省情况下，只会显示前表面。那么怎么样来区别前表面和后表面呢？由于D3D是采用左手坐标系，正对着平面看去是顺时针方向的顶点顺序就是前表面。如下图所示：

如果不小心把顶点的顺序搞反，就会看不到表面显示。并且还会关系到后面的灯光显示，纹理显示。

其实，前表面就是平面的法向量指向的表面。

只要认识到组成平面的顶点以及顶点排列顺序，就可以用平面构成三维物体了。不管多么复杂的物体，都可以由顶点组成平面，再有平面组成物体。不管是圆的物体，还是方的物体，都可以使用三角形去组成。其实这种三维物体是数字化的，永远都是尽可能逼近，不可能是完全相同的。比如要显示一个足球，它是圆的，需要非常多的三角形去构成它，但不可能完全一样的。并且使用过多的三角形，就会导致CPU或者GPU处理不过来。在目前的个人电脑里，虽然处理三角形的速度快了很多，但真的要显示大量三角形，还是不行的。