Direct3D基础

   Direct3D 是一种低层图形API ，它能让我们利用3D 硬件加速来渲染3D 世界。我们可以把Direct3D 看作是应用程序和图形设备之间的中介。

如图显示了应用程序、Direct3D 和图形设备之间的关系。

 

由图可以看出在Direct3D与Graphics Device有一中介HAL（硬件抽象层，Hard Abstract layer）。由于市面上的显卡种类很多，而其在运作过程中处理事件的方式可能会有所不同，但是对于一名程序员而言，若是需要根据不同的硬件来采取不同的方式来编程，我想会有一部分人去选择跳楼了（至少我会），HAL也因此而应运而生——只需要同一套接口，至于具体与硬件的交互过程，我们则可以不必太细的去考虑了。

REF设备

对于一些硬件无法实现的API，可以通过它可以软件模拟出与API相同的功能。

D3DDEVTYPE

创建设备时指定设备类型。D3DDEVTYPE_HAL（定义HAL设备），D3DDEVTYPE_REF（定义REF设备）。

COM

组件对象模型（COM, Component Object Model）是一种能使DirectX独立于编程语言和具有向下兼容性的技术。

基础准备

表面

表面是一个像素点阵，在Direct3D中主要用来存储2D图形数据。如图：

 

        

其中Pitch有可能比Width大且依赖于底层硬件。故不能单纯的认为Pitch = Width * sizeof(pixelFormat)。

全屏抗锯齿

由于使用像素矩阵来表示图像，在显示时会出现锯齿状，Multisampling（全屏抗锯齿）就是使其变得平滑的技术。

像素格式

当我们创建一个表面或纹理时，经常需要指定这些Direct3D资源的像素格式。

    D3DFMT_R8G8B8 ——表示一个24位像素，从左开始，8位分配给红色，8位分配给绿色，8位分配给蓝色。

    D3DFMT_X8R8G8B8 ——表示一个32位像素，从左开始，8位不用，8位分配给红色，8位分配给绿色，8位分配给蓝色。

    D3DFMT_A8R8G8B8 ——表示一个32位像素，从左开始，8位为ALPHA通道，8位分配给红

色，8位分配给绿色，8位分配给蓝色。

    D3DFMT_A16B16G16R16F ——表示一个64位浮点像素，从左开始，16位为ALPHA通道，16 位分配给蓝色，16位分配给绿色，16位分配给红色。

   D3DFMT_A32B32G32R32F ——表示一个128位浮点像素，从左开始，32位为ALPHA通道， 32位分配给蓝色，32位分配给绿色，32位分配给红色。

内存池

表面和其它一些Direct3D资源被放在多种内存池中。

    D3DPOOL_DEFAULT——表示Direct3D将根据资源的类型和用途把它们放在最合适的地方。这有可能是显存、AGP内存或者系统内存中。值得注意的是，这种内存池中的资源必须

要在IDirect3DDevice9::Reset被调用之前消毁掉，并且再次使用时必须重新初始化。

    D3DPOOL_MANAGED ——资源将由Direct3D管理并且按设备的需要来指定放在显存还是放在AGP内存中。当应用程序访问和改变资源时它先把这些资源拷贝到系统内存中，当需要

时Direct3D会自动把它们拷贝到显存里。

    D3DPOOL_SYSTEMMEM——指定资源放在系统内存中。

    D3DPOOL_SCRATCH——指定资源放在系统内存中，它与D3DPOOL_SYSTEMMEM不同之处在于使用这些资源不必受图形设备的限制。因此，参数使图形设备不能访问该内存池的

资源，但资源可以相互拷贝。

交换链与页面交换

Direct3D通常创建2~3个表面组成一个集合，即为交换链，通常由IDirect3DSwapChain 接口来表示。

交换链与页面交换的使用时为了动画表现的更加平滑，也就是所谓的双缓冲或三缓冲。

深度缓冲

深度缓冲也是一个表面，但它不是用来存储图像数据的，而是用来记录像素的深度信息。

它能够表示出哪个图在前哪个图在后，如下图所示。

    D3DFMT_D32——表示32位深度缓冲

    D3DFMT_D24S8——表示24位深度缓冲并保留8位模版缓冲（stencil buffer）

    D3DFMT_D24X8——表示24位深度缓冲

    D3DFMT_D24X4S4——表示24位深度缓冲并保留4位模版缓冲

D3DFMT_D16——表示16位深度缓冲

 

        

顶点处理

顶点是3D图形学的基础，它能够通过两种不同的方法被处理，一种是软件方式（software vertexprocessing），总是被支持且永远可用；另一种是硬件方式（hardware vertex processing），必须要显卡硬件支持顶点处理才可用（意味着硬件必须可以进行几何转换和光源计算）。

设备能力

Direct3D支持的每一项特性都对应于D3DCAPS9结构的一个数据成员。初始化一个D3DCAPS9实例应该以你的设备实际支持特性为基础。