《精通DirectX 3D》第十三章 网格模型高级技术 07_UseCDXUTMeshFileClass

《精通DirectX 3D》第十三章 网格模型高级技术 07_UseCDXUTMeshFileClass

CDXUTMeshFile考虑了网格模型各部分的层次关系，而CDXUTMesh没有。

HRESULT CDXUTMeshFile::Create( LPDIRECT3DDEVICE9 pd3dDevice, LPCWSTR strFilename )
{
    LPD3DXFILE           pDXFile    =  NULL;
    LPD3DXFILEENUMOBJECT pEnumObj   =  NULL;
    LPD3DXFILEDATA       pFileData  =  NULL;
    HRESULT hr;
    SIZE_T cChildren;

     //  Create a x file object
     if ( FAILED( hr  =  D3DXFileCreate(  & pDXFile ) ) )
         return  E_FAIL;

     //  Register templates for d3drm and patch extensions.
     if ( FAILED( hr  =  pDXFile -> RegisterTemplates( ( void * )D3DRM_XTEMPLATES,
                                                 D3DRM_XTEMPLATE_BYTES ) ) )
    {
        SAFE_RELEASE( pDXFile );
         return  E_FAIL;
    }

     //  Find the path to the file, and convert it to ANSI (for the D3DXOF API)
    WCHAR strPath[MAX_PATH];
    CHAR  strPathANSI[MAX_PATH];
    DXUTFindDXSDKMediaFileCch( strPath,  sizeof (strPath)  /   sizeof (WCHAR), strFilename );
    
    
    WideCharToMultiByte( CP_ACP,  0 , strPath,  - 1 , strPathANSI, MAX_PATH, NULL, NULL );
    strPathANSI[MAX_PATH - 1 ]  =   0 ;

    
     //  Create enum object
    hr  =  pDXFile -> CreateEnumObject( ( void * )strPathANSI, D3DXF_FILELOAD_FROMFILE, 
                                     & pEnumObj );
     if ( FAILED(hr) )
    {
        SAFE_RELEASE( pDXFile );
         return  hr;
    }

     //  Enumerate top level objects (which are always frames)
    pEnumObj -> GetChildren( & cChildren);
     for  (UINT iChild  =   0 ; iChild  <  cChildren; iChild ++ )
    {
        hr  =  pEnumObj -> GetChild(iChild,  & pFileData);
         if  (FAILED(hr))
             return  hr;

        hr  =  LoadFrame( pd3dDevice, pFileData,  this  );
        SAFE_RELEASE( pFileData );
         if ( FAILED(hr) )
        {
            SAFE_RELEASE( pEnumObj );
            SAFE_RELEASE( pDXFile );
             return  E_FAIL;
        }
    }

    SAFE_RELEASE( pFileData );
    SAFE_RELEASE( pEnumObj );
    SAFE_RELEASE( pDXFile );

     return  S_OK;
}




// -----------------------------------------------------------------------------
HRESULT CDXUTMeshFile::Render( LPDIRECT3DDEVICE9 pd3dDevice, D3DXMATRIX *  pmatWorldMatrix )
{

     //  For pure devices, specify the world transform. If the world transform is not
     //  specified on pure devices, this function will fail.

     //  Set up the world transformation
    D3DXMATRIX matSavedWorld, matWorld;

     if  ( NULL  ==  pmatWorldMatrix )
        pd3dDevice -> GetTransform( D3DTS_WORLD,  & matSavedWorld );
     else
        matSavedWorld  =   * pmatWorldMatrix;

    D3DXMatrixMultiply(  & matWorld,  & matSavedWorld,  & m_mat );
    pd3dDevice -> SetTransform( D3DTS_WORLD,  & matWorld );

     //  Render opaque subsets in the meshes
     if ( m_pChild )
        m_pChild -> Render( pd3dDevice, TRUE, FALSE,  & matWorld );

     //  Enable alpha blending
    pd3dDevice -> SetRenderState( D3DRS_ALPHABLENDENABLE, TRUE );
    pd3dDevice -> SetRenderState( D3DRS_SRCBLEND,  D3DBLEND_SRCALPHA );
    pd3dDevice -> SetRenderState( D3DRS_DESTBLEND, D3DBLEND_INVSRCALPHA );

     //  Render alpha subsets in the meshes
     if ( m_pChild )
        m_pChild -> Render( pd3dDevice, FALSE, TRUE,  & matWorld );

     //  Restore state
    pd3dDevice -> SetRenderState( D3DRS_ALPHABLENDENABLE, FALSE );
    pd3dDevice -> SetTransform( D3DTS_WORLD,  & matSavedWorld );

     return  S_OK;
}

// =============================================================================
//  Desc: 主程序源文件
// =============================================================================
#include  " dxstdafx.h "
#include  " resource.h "


// -----------------------------------------------------------------------------
//  全局变量
// -----------------------------------------------------------------------------
ID3DXFont *                  g_pFont  =  NULL;           // ID3DXFont字体对象
ID3DXSprite *                g_pTextSprite  =  NULL;     // ID3DXSprite文本精灵对象
bool                        g_bShowHelp  =   true ;       // 标识是否显示简单说明文本

CDXUTDialogResourceManager g_DialogResourceManager;  // 对话框资源管理器
CD3DSettingsDlg            g_SettingsDlg;            // Direct3D设备设置对话框
CDXUTDialog                g_HUD;                    // 对话框
CDXUTDialog                g_SampleUI;               // 对话框

CDXUTMeshFile *              g_pMesh;                  // 网格模型对象
D3DXMATRIXA16              g_matWorld;               // 网格模型世界矩阵


// -----------------------------------------------------------------------------
//  控件ID
// -----------------------------------------------------------------------------
#define  IDC_TOGGLEFULLSCREEN      1
#define  IDC_TOGGLEREF             2
#define  IDC_CHANGEDEVICE          3


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 函数声明
// ------------------------------------------------------------------------------
bool     CALLBACK IsDeviceAcceptable( D3DCAPS9 *  pCaps, D3DFORMAT AdapterFormat, D3DFORMAT BackBufferFormat,  bool  bWindowed,  void *  pUserContext );
bool     CALLBACK ModifyDeviceSettings( DXUTDeviceSettings *  pDeviceSettings,  const  D3DCAPS9 *  pCaps,  void *  pUserContext );
HRESULT CALLBACK OnCreateDevice( IDirect3DDevice9 *  pd3dDevice,  const  D3DSURFACE_DESC *  pBackBufferSurfaceDesc,  void *  pUserContext );
HRESULT CALLBACK OnResetDevice( IDirect3DDevice9 *  pd3dDevice,  const  D3DSURFACE_DESC *  pBackBufferSurfaceDesc,  void *  pUserContext );
void     CALLBACK OnFrameMove( IDirect3DDevice9 *  pd3dDevice,  double  fTime,  float  fElapsedTime,  void *  pUserContext );
void     CALLBACK OnFrameRender( IDirect3DDevice9 *  pd3dDevice,  double  fTime,  float  fElapsedTime,  void *  pUserContext );
LRESULT CALLBACK MsgProc( HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam,  bool *  pbNoFurtherProcessing,  void *  pUserContext );
void     CALLBACK KeyboardProc( UINT nChar,  bool  bKeyDown,  bool  bAltDown,  void *  pUserContext );
void     CALLBACK OnGUIEvent( UINT nEvent,  int  nControlID, CDXUTControl *  pControl,  void *  pUserContext );
void     CALLBACK OnLostDevice(  void *  pUserContext );
void     CALLBACK OnDestroyDevice(  void *  pUserContext );

void     InitApp();
void     RenderText();


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 入口函数
// -----------------------------------------------------------------------------
INT WINAPI WinMain( HINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR,  int  )
{
     // 为Debug配置启用运行时内存检查功能
#if  defined(DEBUG) | defined(_DEBUG)
    _CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF  |  _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF );
#endif

     // 设置回调函数
    DXUTSetCallbackDeviceCreated( OnCreateDevice );
    DXUTSetCallbackDeviceReset( OnResetDevice );
    DXUTSetCallbackDeviceLost( OnLostDevice );
    DXUTSetCallbackDeviceDestroyed( OnDestroyDevice );
    DXUTSetCallbackMsgProc( MsgProc );
    DXUTSetCallbackKeyboard( KeyboardProc );
    DXUTSetCallbackFrameRender( OnFrameRender );
    DXUTSetCallbackFrameMove( OnFrameMove );

     // 应用程序相关的初始化
    InitApp();

     // 初始化DXUT, 创建窗口, 创建Direct3D设备对象
    DXUTInit(  true ,  true ,  true  );
    DXUTSetCursorSettings(  true ,  true  );
    DXUTCreateWindow( L " UseCDXUTMeshFileClass "  );
    DXUTCreateDevice( D3DADAPTER_DEFAULT,  true ,  640 ,  480 , 
                      IsDeviceAcceptable, ModifyDeviceSettings );

     // 进入消息循环和场景渲染
    DXUTMainLoop();

     // 在此进行应用程序相关的清除工作

     return  DXUTGetExitCode();
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 应用程序相关初始化
// -----------------------------------------------------------------------------
void  InitApp()
{
     // 初始化对话框
    g_SettingsDlg.Init(  & g_DialogResourceManager );
    g_HUD.Init(  & g_DialogResourceManager );
    g_SampleUI.Init(  & g_DialogResourceManager );

     // 为g_HUD对话框设置消息处理函数,添加控件
    g_HUD.SetCallback( OnGUIEvent );  int  iY  =   10 ; 
    g_HUD.AddButton( IDC_TOGGLEFULLSCREEN, L " Toggle full screen " ,  35 , iY,  125 ,  22  );
    g_HUD.AddButton( IDC_TOGGLEREF, L " Toggle REF (F3) " ,  35 , iY  +=   24 ,  125 ,  22  );
    g_HUD.AddButton( IDC_CHANGEDEVICE, L " Change device (F2) " ,  35 , iY  +=   24 ,  125 ,  22 , VK_F2 );
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 设备能力检查
// -----------------------------------------------------------------------------
bool  CALLBACK IsDeviceAcceptable( D3DCAPS9 *  pCaps, D3DFORMAT AdapterFormat, 
                                  D3DFORMAT BackBufferFormat,  bool  bWindowed, 
                                   void *  pUserContext )
{
     // 检查后台缓冲区格式是否支持Alpha混合等操作(post pixel blending operations)
    IDirect3D9 *  pD3D  =  DXUTGetD3DObject(); 
     if ( FAILED( pD3D -> CheckDeviceFormat( pCaps -> AdapterOrdinal, pCaps -> DeviceType,
                    AdapterFormat, D3DUSAGE_QUERY_POSTPIXELSHADER_BLENDING, 
                    D3DRTYPE_TEXTURE, BackBufferFormat ) ) )
         return   false ;

     return   true ;
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 修改Direct3D渲染设备设置
// -----------------------------------------------------------------------------
bool  CALLBACK ModifyDeviceSettings( DXUTDeviceSettings *  pDeviceSettings, 
                                     const  D3DCAPS9 *  pCaps,  void *  pUserContext )
{
     // 如果不支持硬件顶点处理则使用软件顶点处理
     if ( (pCaps -> DevCaps  &  D3DDEVCAPS_HWTRANSFORMANDLIGHT)  ==   0 )
    {
        pDeviceSettings -> BehaviorFlags  =  D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING;
    }

     // 如果使用参考设备,则弹出警告对话框
     static   bool  s_bFirstTime  =   true ;
     if ( s_bFirstTime )
    {
        s_bFirstTime  =   false ;
         if ( pDeviceSettings -> DeviceType  ==  D3DDEVTYPE_REF )
            DXUTDisplaySwitchingToREFWarning();
    }

     return   true ;
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 在此创建管理内存资源对象
// -----------------------------------------------------------------------------
HRESULT CALLBACK OnCreateDevice( IDirect3DDevice9 *  pd3dDevice, 
                                 const  D3DSURFACE_DESC *  pBackBufferSurfaceDesc, 
                                 void *  pUserContext )
{
    HRESULT hr;

    V_RETURN( g_DialogResourceManager.OnCreateDevice( pd3dDevice ) );
    V_RETURN( g_SettingsDlg.OnCreateDevice( pd3dDevice ) );
    
     // 创建字体
    V_RETURN( D3DXCreateFont( pd3dDevice,  15 ,  0 , FW_BOLD,  1 , FALSE, DEFAULT_CHARSET, 
                         OUT_DEFAULT_PRECIS, DEFAULT_QUALITY, DEFAULT_PITCH  |  FF_DONTCARE, 
                         L " Arial " ,  & g_pFont ) );

     // 创建网格模型
    g_pMesh  =   new  CDXUTMeshFile();
    g_pMesh -> Create(pd3dDevice, L " Dwarf.x " );

     return  S_OK;
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 在此创建默认内存类型资源对象
// -----------------------------------------------------------------------------
HRESULT CALLBACK OnResetDevice( IDirect3DDevice9 *  pd3dDevice, 
                                 const  D3DSURFACE_DESC *  pBackBufferSurfaceDesc, 
                                 void *  pUserContext )
{
    HRESULT hr;

    V_RETURN( g_DialogResourceManager.OnResetDevice() );
    V_RETURN( g_SettingsDlg.OnResetDevice() );

     // 设置对话框位置和尺寸
    g_HUD.SetLocation( pBackBufferSurfaceDesc -> Width - 170 ,  0  );
    g_HUD.SetSize(  170 ,  170  );
    g_SampleUI.SetLocation( pBackBufferSurfaceDesc -> Width - 170 , 
                            pBackBufferSurfaceDesc -> Height - 350  );
    g_SampleUI.SetSize(  170 ,  300  );

     // 恢复字体
     if ( g_pFont )
        V_RETURN( g_pFont -> OnResetDevice() );
   
     // 创建ID3DXSprite接口对象
    V_RETURN( D3DXCreateSprite( pd3dDevice,  & g_pTextSprite ) );

     // 设置观察矩阵
    D3DXMATRIXA16 matView;
    D3DXVECTOR3 vEyePt(  0.0f ,  0.0f , - 5  );
    D3DXVECTOR3 vLookatPt(  0.0f ,  0.0f ,  0.0f  );
    D3DXVECTOR3 vUpVec(  0.0f ,  1.0f ,  0.0f  );
    D3DXMatrixLookAtLH(  & matView,  & vEyePt,  & vLookatPt,  & vUpVec );
    pd3dDevice -> SetTransform( D3DTS_VIEW,  & matView );

     // 设置投影矩阵
    D3DXMATRIXA16 matProj;
     float  fAspectRatio  =  ( float )pBackBufferSurfaceDesc -> Width  /  pBackBufferSurfaceDesc -> Height;
    D3DXMatrixPerspectiveFovLH(  & matProj, D3DX_PI / 4 , fAspectRatio,  1.0f ,  100.0f  );
    pd3dDevice -> SetTransform( D3DTS_PROJECTION,  & matProj );

     // 设置灯光
    D3DXVECTOR3 vecDir;
    D3DLIGHT9 light;
    ZeroMemory(  & light,  sizeof (D3DLIGHT9) );
    light.Type        =  D3DLIGHT_DIRECTIONAL;
    light.Diffuse.r   =   1.0f ;
    light.Diffuse.g   =   1.0f ;
    light.Diffuse.b   =   1.0f ;
    vecDir  =  D3DXVECTOR3( 0.0f ,  - 1.0f ,  1.0f );
    D3DXVec3Normalize( (D3DXVECTOR3 * ) & light.Direction,  & vecDir );
    light.Range        =   1000.0f ;
    pd3dDevice -> SetLight(  0 ,  & light );
    pd3dDevice -> LightEnable(  0 ,  true  );
    pd3dDevice -> SetRenderState( D3DRS_LIGHTING, TRUE );

     // 设置环境光
    pd3dDevice -> SetRenderState( D3DRS_AMBIENT,  0x00808080 );

     return  S_OK;
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 更新场景
// -----------------------------------------------------------------------------
void  CALLBACK OnFrameMove( IDirect3DDevice9 *  pd3dDevice,  double  fTime, 
                            float  fElapsedTime,  void *  pUserContext )
{
     // 构造世界矩阵
    D3DXMATRIXA16 matTrans, matRotate;
    D3DXMatrixTranslation(  & matTrans,  0 ,  - 0.7f ,  0 );
    D3DXMatrixRotationY(  & matRotate, timeGetTime() / 1000.0f  );
    g_matWorld  =  matTrans * matRotate;
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 渲染场景
// -----------------------------------------------------------------------------
void  CALLBACK OnFrameRender( IDirect3DDevice9 *  pd3dDevice,  double  fTime, 
                             float  fElapsedTime,  void *  pUserContext )
{
    HRESULT hr;
  
     // 如果正在利用Direct3D设备设置对话框进行设置, 则不渲染场景
     if ( g_SettingsDlg.IsActive() )
    {
        g_SettingsDlg.OnRender( fElapsedTime );
         return ;
    }

     // 清除后台颜色缓冲区和深度缓冲区
    V( pd3dDevice -> Clear( 0 , NULL, D3DCLEAR_TARGET  |  D3DCLEAR_ZBUFFER, 
                         D3DCOLOR_ARGB( 0 ,  45 ,  50 ,  170 ),  1.0f ,  0 ) );

     // 渲染场景
     if ( SUCCEEDED( pd3dDevice -> BeginScene() ) )
    {
         // 渲染网格模型
        g_pMesh -> Render(pd3dDevice,  & g_matWorld);

         // 渲染文本和控件
        DXUT_BeginPerfEvent( DXUT_PERFEVENTCOLOR, L " HUD / Stats "  ); 
        RenderText();
        V( g_HUD.OnRender( fElapsedTime ) );
        V( g_SampleUI.OnRender( fElapsedTime ) );
        DXUT_EndPerfEvent();

        V( pd3dDevice -> EndScene() );
    }
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 渲染文本
// -----------------------------------------------------------------------------
void  RenderText()
{
    CDXUTTextHelper txtHelper( g_pFont, g_pTextSprite,  15  );

     // 显示当前Direct3D设备状态和渲染帧速率
    txtHelper.Begin();
    txtHelper.SetInsertionPos(  5 ,  5  );
    txtHelper.SetForegroundColor( D3DXCOLOR(  1.0f ,  1.0f ,  0.0f ,  1.0f  ) );
    txtHelper.DrawTextLine( DXUTGetFrameStats( true ) );
    txtHelper.DrawTextLine( DXUTGetDeviceStats() );

     // 显示其他简要信息
    txtHelper.SetForegroundColor( D3DXCOLOR(  1.0f ,  1.0f ,  1.0f ,  1.0f  ) );
    txtHelper.DrawTextLine( L " 使用CDXUTMeshFile类渲染网格模型 "  );
    
     // 显示简单帮助文本
     const  D3DSURFACE_DESC *  pd3dsdBackBuffer  =  DXUTGetBackBufferSurfaceDesc();
     if ( g_bShowHelp )
    {
        txtHelper.SetInsertionPos(  10 , pd3dsdBackBuffer -> Height - 15 * 6  );
        txtHelper.SetForegroundColor( D3DXCOLOR(  1.0f ,  0.75f ,  0.0f ,  1.0f  ) );
        txtHelper.DrawTextLine( L " Controls (F1 to hide): "  );

        txtHelper.SetInsertionPos(  40 , pd3dsdBackBuffer -> Height - 15 * 5  );
        txtHelper.DrawTextLine( L " Quit: ESC "  );
    }
     else
    {
        txtHelper.SetInsertionPos(  10 , pd3dsdBackBuffer -> Height - 15 * 2  );
        txtHelper.SetForegroundColor( D3DXCOLOR(  1.0f ,  1.0f ,  1.0f ,  1.0f  ) );
        txtHelper.DrawTextLine( L " Press F1 for help "  );
    }
    txtHelper.End();
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 消息处理
// -----------------------------------------------------------------------------
LRESULT CALLBACK MsgProc( HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam, 
                          bool *  pbNoFurtherProcessing,  void *  pUserContext )
{
     * pbNoFurtherProcessing  =  g_DialogResourceManager.MsgProc( hWnd, uMsg, wParam, lParam );
     if (  * pbNoFurtherProcessing )
         return   0 ;

     if ( g_SettingsDlg.IsActive() )
    {
        g_SettingsDlg.MsgProc( hWnd, uMsg, wParam, lParam );
         return   0 ;
    }

     * pbNoFurtherProcessing  =  g_HUD.MsgProc( hWnd, uMsg, wParam, lParam );
     if (  * pbNoFurtherProcessing )
         return   0 ;
   
     * pbNoFurtherProcessing  =  g_SampleUI.MsgProc( hWnd, uMsg, wParam, lParam );
     if (  * pbNoFurtherProcessing )
         return   0 ;

     return   0 ;
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 键盘消息处理
// -----------------------------------------------------------------------------
void  CALLBACK KeyboardProc( UINT nChar,  bool  bKeyDown,  bool  bAltDown,  void *  pUserContext )
{
     if ( bKeyDown )
    {
         switch ( nChar )
        {
             case  VK_F1: g_bShowHelp  =   ! g_bShowHelp;  break ;
        }
    }
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 处理各种控件消息
// -----------------------------------------------------------------------------
void  CALLBACK OnGUIEvent( UINT nEvent,  int  nControlID, CDXUTControl *  pControl, 
                          void *  pUserContext )
{
     switch ( nControlID )
    {
         case  IDC_TOGGLEFULLSCREEN:
            DXUTToggleFullScreen(); 
             break ;

         case  IDC_TOGGLEREF:
            DXUTToggleREF(); 
             break ;

         case  IDC_CHANGEDEVICE:
            g_SettingsDlg.SetActive(  ! g_SettingsDlg.IsActive() ); 
             break ;
    }
}


// -----------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 释放在OnResetDevice()中创建的资源
// -----------------------------------------------------------------------------
void  CALLBACK OnLostDevice(  void *  pUserContext )
{
    g_DialogResourceManager.OnLostDevice();
    g_SettingsDlg.OnLostDevice();
     if ( g_pFont )
        g_pFont -> OnLostDevice();
    SAFE_RELEASE( g_pTextSprite );
}


// ------------------------------------------------------------------------------
//  Desc: 释放在OnCreateDevice()中创建的资源
// ------------------------------------------------------------------------------
void  CALLBACK OnDestroyDevice(  void *  pUserContext )
{
    g_DialogResourceManager.OnDestroyDevice();
    g_SettingsDlg.OnDestroyDevice();
    SAFE_RELEASE( g_pFont );

    g_pMesh -> Destroy();
    SAFE_DELETE(g_pMesh);
}