D3D中的网格模型（4）
11.1 ID3DXBuffer
ID3DXBuffer接口是一个很普通的数据结构， D3DX用它将数据存储到连续内存块中。它只有两个方法：
LPVOID GetBufferPointer()——返回一个指向开始数据的指针。
DWORD GetBufferSize()——返回在缓存中的字节大小。
为了保持该接口的通用性，它使用一个void类型的指针。也就是说它让我们知道被存储的数据的类型。例如，D3DXLoadMeshFromX使用一个 ID3DXBuffer来返回mesh的邻接信息。因为邻接信息是被存储在DWORD数组中的，所以当我们希望使用缓存中的邻接信息时，我们不得不将缓存转换为DWORD数组。
例如：
| DWORD* info =(DWORD*)adjacencyInfo->GetBufferPointer(); D3DXMATERIAL* mtrls = (D3DXMATERIAL*)mtrlBuffer->GetBufferPointer(); |
因为ID3DXBuffer是一个COM对象，当你使用完以后就必须释放它以防止内存泄漏：
| adjacencyInfo->Release(); mtrlBuffer->Release(); |
我们能够使用下面的方法来创建一个空的ID3DXBuffer：
Creates a buffer object.
HRESULT D3DXCreateBuffer(
DWORD NumBytes,
LPD3DXBUFFER * ppBuffer
);
Parameters
- NumBytes
- [in] Size of the buffer to create, in bytes.
- ppBuffer
- [out] Address of a pointer to an ID3DXBuffer interface, representing the created buffer object.
Return Values
If the function succeeds, the return value is D3D_OK. If the function fails, the return value can be one of the following: E_OUTOFMEMORY.
下面的例子是创建一个能包含4个整数的缓存：
| ID3DXBuffer* buffer = 0; D3DXCreateBuffer( 4 * sizeof(int), &buffer ); |
11.2 X文件
迄今为止，我们已经使用过了简单的几何物体，如球体，圆柱体，立方体等，它们都是用D3DXCreate*函数来创建的。假如你想通过手工指定顶点来创建你自己的3D物体，不过这是非常枯燥乏味的事情。为了减轻建造3D物体数据的工作，专门的应用程序已经被开发出来了，我们把它们叫做3D建模工具。它们允许我们在一个虚拟的拥有丰富工具的交互环境下建造复杂的真实的mesh，在这建造这些模型都是非常容易的。例如在游戏开发中常用到的有3DSMax （www.discreet.com）,LightWave 3D（www.newtek.com）,以及Maya（www.aliaswavefront.com）。
这些工具，当然能够输出创建好的mesh数据到文件中。因此，我们也能够写一个程序来提取在我们的3D应用程序中要用到的mesh数据，这的确是一种可行的解决办法。不过，还存在一个更方便的解决方案。它是一种叫做X文件的特殊mesh文件格式（扩展名为.X）。很多3D建模软件都能输出这种格式，当然这里存在一个将其他流行的mesh文件转换为X文件的过程。是什么使X文件这么便利呢？因为它是DirectX定义的格式，并且D3DX库很容易地支持X文件。D3DX库提供了读和写X文件的函数。因此，如果我们使用这种格式就避免了还要自己写程序文件来读/写模型文件了。
11.2.1读取X文件
我们使用下面的函数来读取存储在X文件中的mesh数据。注意这个方法创建一个ID3DXMesh对象，且从X文件中读取几何信息数据填入其中。
| HRESULT D3DXLoadMeshFromX( LPCSTR pFilename, DWORD Options, LPDIRECT3DDEVICE9 pDevice, LPD3DXBUFFER *ppAdjacency, LPD3DXBUFFER *ppMaterials, LPD3DXBUFFER* ppEffectInstances, PDWORD pNumMaterials, LPD3DXMESH *ppMesh ); |
pFilename — 读取的X文件的文件名。
Options — 用来创建mesh的一个或多个创建标志。要了解所有标志信息请查看sdk文档。现在列出一部分：
D3DXMESH_32BIT — mesh使用32位索引。
D3DXMESH_MANAGED — mesh数据将被放在受控的内存中。
D3DXMESH_WRITEONLY — mesh数据只能执行写操作，不能执行读操作。
D3DXMESH_DYNAMIC — mesh缓存将是动态的。
pDevice — 与复制mesh有关的设备。
ppAdjacency — 返回一个包含DWORD类型数组的ID3DXBuffer对象，它描述mesh的邻接信息。
ppMaterials — 返回一个包含D3DXMATERIAL结构的数组的ID3DXBuffer对象，存储了mesh的材质数据。
ppEffectInstances — 返回一个包含D3DXEFFECTINSTANCE结构的数组的ID3DXBuffer对象。我们现在通过指定0值来忽略这个参数。
pNumMaterials — 返回mesh的材质数。
ppMesh — 返回填充了X文件几何信息的ID3DXMesh对象。
11.2.2 X文件的材质
D3DXLoadMeshFromX的第七个参数返回的是mesh包含的材质数，第五个参数返回的是包含着材质数据的一个D3DXMATERIAL结构数组。D3DXMATERIAL结构的定义如下：
| typedef struct D3DXMATERIAL { D3DMATERIAL9 MatD3D; LPSTR pTextureFilename; } D3DXMATERIAL; |
这是一个简单的结构；它包含一个基本的D3DMATERAIL9结构和一个用来指定与之相关联的纹理文件名的一个以null结束的字符串指针。一个X文件是不能插入纹理数据的；它只能插入文件名。因此，在使用D3DXLoadMeshFromX读取一个X文件以后，我们还必须从纹理文件中读取纹理数据。
D3DXLoadMeshFromX函数读取X文件数据以便在返回的D3DXMATERIAL数组中的第i项与第i个子集相对应。因此，子集是使用0， 1，2，…，n-1标记的，n是子集和材质的数目。这也就允许使用简单的循环来渲染mesh了。
11.2.3 实例程序：X文件
我们现在演示本章中的第一个实例（X文件）的相关代码，该例子读取一个叫做bigship1.x的x文件。图11.1是该实例的一个截图。
主程序：
Demonstrates how to load and render an XFile.
************************************************************************************* */
#include < vector >
#include " d3dUtility.h "
#pragma warning(disable : 4100 )
using namespace std;
const int WIDTH = 640 ;
const int HEIGHT = 480 ;
IDirect3DDevice9 * g_d3d_device;
ID3DXMesh * g_d3d_mesh;
vector < D3DMATERIAL9 > g_d3d_materials;
vector < IDirect3DTexture9 *> g_d3d_textures;
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /
bool setup()
{
// load the XFile data
ID3DXBuffer * adjacency_buffer = NULL;
ID3DXBuffer * material_buffer = NULL;
DWORD num_material = 0 ;
HRESULT hr = D3DXLoadMeshFromX( " bigship1.x " , D3DXMESH_MANAGED, g_d3d_device, & adjacency_buffer, & material_buffer,
NULL, & num_material, & g_d3d_mesh);
if (FAILED(hr))
{
MessageBox(NULL, " D3DXLoadMeshFromX() - FAILED " , " ERROR " , MB_OK);
return false ;
}
// extract the materials, and load textures.
if (material_buffer != NULL && num_material != 0 )
{
D3DXMATERIAL * materials = (D3DXMATERIAL * ) material_buffer -> GetBufferPointer();
for (DWORD i = 0 ; i < num_material; i ++ )
{
// the MatD3D property doesn't have an ambient value set when it load, so set it now.
materials[i].MatD3D.Ambient = materials[i].MatD3D.Diffuse;
// save the ith material
g_d3d_materials.push_back(materials[i].MatD3D);
// check if the ith material has an associative texture
if (materials[i].pTextureFilename != NULL)
{
// yes, load the texture for the ith subset.
IDirect3DTexture9 * texture;
D3DXCreateTextureFromFile(g_d3d_device, materials[i].pTextureFilename, & texture);
// save the loaded texture
g_d3d_textures.push_back(texture);
}
else
{
// no texture for the ith subset
g_d3d_textures.push_back(NULL);
}
}
}
safe_release < ID3DXBuffer *> (material_buffer);
// optimize the mesh
hr = g_d3d_mesh -> OptimizeInplace(D3DXMESHOPT_ATTRSORT | D3DXMESHOPT_COMPACT | D3DXMESHOPT_VERTEXCACHE,
(DWORD * ) adjacency_buffer -> GetBufferPointer(), NULL, NULL, NULL);
safe_release < ID3DXBuffer *> (adjacency_buffer);
if (FAILED(hr))
{
MessageBox(NULL, " OptimizeInplace() - FAILED " , " ERROR " , MB_OK);
return false ;
}
// set texture filters
g_d3d_device -> SetSamplerState( 0 , D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
g_d3d_device -> SetSamplerState( 0 , D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
g_d3d_device -> SetSamplerState( 0 , D3DSAMP_MIPFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
// set lights
D3DXVECTOR3 dir( 1.0f , - 1.0f , 1.0f );
D3DXCOLOR color( 1.0f , 1.0f , 1.0f , 1.0f );
D3DLIGHT9 light = init_directional_light( & dir, & color);
g_d3d_device -> SetLight( 0 , & light);
g_d3d_device -> LightEnable( 0 , TRUE);
g_d3d_device -> SetRenderState(D3DRS_NORMALIZENORMALS, TRUE);
g_d3d_device -> SetRenderState(D3DRS_SPECULARENABLE, TRUE);
// set camera
D3DXVECTOR3 pos( 4.0f , 4.0f , - 13.0f );
D3DXVECTOR3 target( 0.0f , 0.0f , 0.0f );
D3DXVECTOR3 up( 0.0f , 1.0f , 0.0f );
D3DXMATRIX view_matrix;
D3DXMatrixLookAtLH( & view_matrix, & pos, & target, & up);
g_d3d_device -> SetTransform(D3DTS_VIEW, & view_matrix);
// set the projection matrix
D3DXMATRIX proj;
D3DXMatrixPerspectiveFovLH( & proj, D3DX_PI * 0.5f , ( float )WIDTH / HEIGHT, 1.0f , 1000.0f );
g_d3d_device -> SetTransform(D3DTS_PROJECTION, & proj);
return true ;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /
void cleanup()
{
safe_release < ID3DXMesh *> (g_d3d_mesh);
for (DWORD i = 0 ; i < g_d3d_textures.size(); i ++ )
safe_release < IDirect3DTexture9 *> (g_d3d_textures[i]);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /
bool display( float time_delta)
{
// update: rotate the mesh
static float y = 0.0f ;
D3DXMATRIX y_rot_matrix;
D3DXMatrixRotationY( & y_rot_matrix, y);
g_d3d_device -> SetTransform(D3DTS_WORLD, & y_rot_matrix);
y += time_delta;
if (y >= 6.28f )
y = 0.0f ;
// render now
g_d3d_device -> Clear( 0 , NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, 0x00000000 , 1.0f , 0 );
g_d3d_device -> BeginScene();
for (DWORD i = 0 ; i < g_d3d_materials.size(); i ++ )
{
g_d3d_device -> SetMaterial( & g_d3d_materials[i]);
g_d3d_device -> SetTexture( 0 , g_d3d_textures[i]);
g_d3d_mesh -> DrawSubset(i);
}
g_d3d_device -> EndScene();
g_d3d_device -> Present(NULL, NULL, NULL, NULL);
return true ;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /
LRESULT CALLBACK wnd_proc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM word_param, LPARAM long_param)
{
switch (msg)
{
case WM_DESTROY:
PostQuitMessage( 0 );
break ;
case WM_KEYDOWN:
if (word_param == VK_ESCAPE)
DestroyWindow(hwnd);
break ;
}
return DefWindowProc(hwnd, msg, word_param, long_param);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /
int WINAPI WinMain(HINSTANCE inst, HINSTANCE, PSTR cmd_line, int cmd_show)
{
if ( ! init_d3d(inst, WIDTH, HEIGHT, true , D3DDEVTYPE_HAL, & g_d3d_device))
{
MessageBox(NULL, " init_d3d() - failed. " , 0 , MB_OK);
return 0 ;
}
if ( ! setup())
{
MessageBox(NULL, " Steup() - failed. " , 0 , MB_OK);
return 0 ;
}
enter_msg_loop(display);
cleanup();
g_d3d_device -> Release();
return 0 ;
}
下载源程序