HGE 系列教材（5） --- 输入、声音和渲染

   

建议读者对应 HGE 的官方的例子：Tutorial 02 - Using input, sound and rendering 来阅读本文

渲染：

在 HGE 中，四边形是一种图元，对应了结构体 hgeQuad，另外还有三角形图元，对应 hgeTriple，为了渲染，我们现在需要使用 hgeQuad 结构体，这个结构体如下：

struct hgeQuad
{
hgeVertex v[4]; // 顶点描述了这个四边形
HTEXTURE tex; // 纹理的句柄或者为0
int blend; // 混合模式（blending mode）
};

HGE 中图元对应的结构体总含有这3个部分：顶点，纹理句柄，混合模式

struct hgeVertex

{

float x, y; // 屏幕的 x，y 坐标

float z; // Z-order，范围 [0, 1]

DWORD col; // 顶点的颜色

float tx, ty; // 纹理的 x，y 坐标（赋值前需要规格化坐标间隔，使得 tx，ty 取值范围在[0,1]）

};

规格化坐标间隔在后面的例子中会谈到

1. 颜色的表示：

颜色使用32位表示，从左开始，8位为 Alpha 通道，8位红色，8位绿色，8位蓝色

对于后24位，如果全部为0，表示黑色，如果全部为1，表示白色

2. 定义颜色的运算：

我们把颜色看成一个四维向量，即 alpha 通道，红色，绿色，蓝色这四个分量

<1> 颜色是可以相乘的

颜色的相乘是对应的四个分量分别相乘的结果，即：alpha 通道的值与 alpha 通道的值相乘，红色的值与红色的值相乘，绿色的值与绿色的值相乘，蓝色的值与蓝色的值相乘。

<2> 颜色是可以相加的

同上，对应分量相加。

颜色的每个分量使用浮点数表示，范围是[0-1]，相加操作可能导致溢出，一种处理的方式就是，如果溢出，则设定值为1。

3. 混合模式：

1）BLEND_COLORADD

表示顶点的颜色与纹理的纹元（texel）颜色相加，这使得纹理变亮，可见顶点颜色为 0x00000000 将不造成任何影响。

2）BLEND_COLORMUL

表示顶点的颜色与纹理的纹元颜色相乘，这使得纹理变暗，可见顶点颜色为 0xFFFFFFFF 将不造成任何影响。

注意：必须在1），2）中做一个选择，且只能选择1），2）中的一个。处理的对象是纹理颜色和顶点颜色。

这里有一个技巧：

如果我们需要在程序中显示一个气球，这个气球的颜色不断变化，这时候我们并不需要准备多张不同颜色的气球纹理，而只需要一张白色的气球纹理，设置 blend 为 BLEND_COLORMUL，白色的R,G,B值被表示成 1.0，也就是说，纹理颜色和顶点颜色相乘的结果是顶点的颜色，那么就可以通过修改顶点颜色，得到任意颜色的气球了。

3）BLEND_ALPHABLEND

渲染时，将对象的像素颜色（而非顶点的颜色）与当前屏幕的对应像素颜色进行 alpha 混合。alpha 混合使用到 alpha 通道，对于两个像素颜色进行如下操作，得到一个颜色：

R(C)=alpha*R(B)+(1-alpha)*R(A)
G(C)=alpha*G(B)+(1-alpha)*G(A)
B(C)=alpha*B(B)+(1-alpha)*B(A)

这里的BLEND_ALPHABLEND使用的是对象像素的颜色的 alpha 通道。可见如果对象像素颜色 alpha 通道为 0，那么结果就是只有当前屏幕的像素颜色，也就是常常说的 100% 透明，因此，我们可以理解 alpha 混合就是一个是图像透明的操作，0 表示完全透明，255 表示完全不透明。

4）BLEND_ALPHAADD

渲染时，将对象的像素颜色与当前屏幕的对应像素颜色相加，结果是有了变亮的效果。

注意：这里的3），4）必选其一，且只能选其一。处理的对象是对象像素颜色和屏幕像素颜色。

5）BLEND_ZWRITE

渲染时，写像素的 Z-order 到 Z-buffer

6）BLEND_NOZWRITE

渲染时，不写像素的 Z-order 到 Z-buffer

这里一样是二者选一

设置举例：

quad.blend=BLEND_ALPHAADD | BLEND_COLORMUL | BLEND_ZWRITE; // quad 为 hgeQuad 变量

4. HGE 渲染

1）定义和初始化 hgeQuad 结构体：

hgeQuad quad; // 定义四边形

2）初始化 hgeQuad 变量：

// 设置混合模式

quad.blend=BLEND_ALPHAADD | BLEND_COLORMUL | BLEND_ZWRITE;

// 加载纹理

quad.tex = pHGE->Texture_Load("particles.png");

注意，读取硬盘上资源的时候，可能会失败，因此通常都需要检查，例如：

if (!quad.tex)

{

MessageBox(NULL, "Load particles.png", "Error", 0);

}

// 初始化顶点

for(int i=0;i<4;i++)
{
// 设置顶点的 z 坐标
quad.v[i].z=0.5f;
// 设置顶点的颜色，颜色的格式为 0xAARRGGBB
quad.v[i].col=0xFFFFA000;
}

// 这里假定载入的纹理大小为 128*128，现在截取由点（96，64），（128，64），（128，96），（96，96）这四个点围成的图形。

quad.v[0].tx=96.0/128.0; quad.v[0].ty=64.0/128.0; // 规格化坐标间隔
quad.v[1].tx=128.0/128.0; quad.v[1].ty=64.0/128.0;
quad.v[2].tx=128.0/128.0; quad.v[2].ty=96.0/128.0;
quad.v[3].tx=96.0/128.0; quad.v[3].ty=96.0/128.0;

注意，对于 hgeQuad 结构体，顶点 quad.v[0] 表示左上那个点，quad.v[1] 表示右上的点，quad.v[2] 表示右下的点，quad.v[3] 表示左下的点。

// 设置 hgeQuad 在屏幕中的位置

float x=100.0f, y=100.0f;

quad.v[0].x=x-16; quad.v[0].y=y-16;
quad.v[1].x=x+16; quad.v[1].y=y-16;
quad.v[2].x=x+16; quad.v[2].y=y+16;

quad.v[3].x=x-16; quad.v[3].y=y+16;

3）设置渲染函数（render function）：

System_SetState(HGE_RENDERFUNC,RenderFunc);

RenderFunc 原型和帧函数一样：

bool RenderFunc();

4）编写 RenderFunc 函数：

bool RenderFunc()
{
pHGE->Gfx_BeginScene(); // 在如何渲染之前，必须调用这个函数
pHGE->Gfx_Clear(0); // 清屏，使用黑色，即颜色为 0
pHGE->Gfx_RenderQuad(&quad); // 渲染
pHGE->Gfx_EndScene(); // 结束渲染，并且更新窗口
return false; // 必须返回 false
}

补充：Load 函数是和 Free 函数成对出现的，即在硬盘上加载了资源之后，需要 Free 它们，例如：

quad.tex = pHGE->Texture_Load("particles");

// ...

pHGE->Texture_Free(quad.tex);

音效：

使用音效是很简单的

1. 载入音效：

HEFFECT hEffect = pHGE->Effect_Load("sound.mp3");

2. 播放：

pHGE->Effect_PlayEx(hEffect);

或者 pHGE->Effect_Play(hEffect);

1）Effect_Play 函数只接受一个参数就是音效的句柄 HEFFECT xx;

2）Effect_PlayEx 函数较为强大，一共有四个参数：

HCHANNEL Effect_PlayEx(
HEFFECT effect, // 音效的句柄
int volume = 100, // 音量，100为最大，范围是[0, 100]
int pan = 0, // 范围是[-100, 100]，-100表示只使用左声道，100表示只使用右声道
float pitch = 1.0, // 播放速度，1.0 表示正常速度，值越大播放速度越快，值越小播放越慢。这个值要大于0才有效（不可以等于0）
bool loop = false // 是否循环播放，false表示不循环
);

输入：

仅仅需要调用函数 pHGE->Input_GetKeyState(HGEK_xxx); 来判断输入，应该在帧函数中调用它，例如：

bool FrameFunc()

{

if (pHGE->Input_GetKeyState(HGEK_LBUTTOM))

// ...

if (pHGE->Input_GetKeyState(HGEK_UP))

// ...

}