【DirectX 9.0学习之路(第一话)】——Direct3D初始化（上）
Direct3D初始化（上）
一、Direct3D概述
Direct3D是一套底层图形API（Application Programming Interface, 应用程序编程接口），借助该API，我们能够利用硬件加速功能绘制3D场景。Direct3D可以被视为应用程序与图形设备（3D硬件）交互的中介。下图展示了三者之间的关系：
图1.1 应用程序、Direct3D、硬件三者关系
图1.1中的Direct3D部分是一套已定义好的、由Direct3D提供给应用程序/编程人员的接口和函数，这些接口和函数代表了当前版本的Direct3D所支持的全部功能。
在Direct3D和图形设备之间有一个HAL（Hardware Abstraction Layer, 硬件抽象层）。因为市面上的显卡种类繁多，每种卡的性能和同样功能实现有差异，所以需要定义一个统一的标准HAL，使得Direct3D不用关心显卡类型，其规范的制定可独立于具体的硬件。
有时，Direct3D提供的某些功能不为您的图形设备所支持，但您仍希望使用这些功能。为了满足这种需求，Direct3D提供了REF设备，即参考光栅设备（reference asterizer device）。它能够以软件运算方式完全支持Direct3D API 。不过，REF设备仅用于开发阶段，它与Direct3D SDK捆绑在一起，无法发布给最终用户。此外，REF设备速度十分缓慢，在测试以外的场合都很不实用。
二、COM（组件对象模型）
COM（Component Object Model, 组件对象模型），是一项能够使DirectX独立于编程语言并且向下兼容的技术。通常称为COM对象接口，可将其视为一个C++类来使用。创建COM接口时不能使用关键字 new。并且使用完一个接口，应该调用相应的Release方法，而不是使用C++中的delete。（所有的COM接口都继承自COM接口IUnknown ，该接口提供了Release方法）。
所有的COM接口都有一个前缀 I 。
三、预备知识
表面
表面是Direct3D存储2D图像数据的一个像素矩阵。（虽然我们可以将表面存储点数据看成一个矩阵，但实际是存储在一个线性数组中）
图1.2 表面
用接口 IDirect3DSurface9来描述表面。该接口提供几种直接从表面读取和写入数据的方法，以及一种获取表面相关信息的方法。主要方法如下：
（1） LockRect 锁定表面存储区，以获取指向表面存储区的指针。
（2）UnlockRect 和LockRect方法配套使用，解除锁定。
（3）GetDesc 该方法通过填充结构 D3DSURFACE_DESC 来获取该表面的描述信息。
多重采样
用像素矩阵表示图像时，往往会出现块状效应。多重采样能够平滑块状图像，常用于全屏反走样。
图1.3 左边是锯齿线。右边是经过多重采样处理的反走样线。
D3DMULTISAMPLE_TYPE 枚举类型包含了一系列枚举常量值，用于表示对表面进行多重采样的级别。
像素格式
创建表面和纹理时，需要指定这些Direct3D资源的像素格式。可以用 D3DFORMAT 枚举类型的枚举常量来表示。
内存池
表面和其他Direct3D资源可以放入许多类型的内存池中。内存池的类型可以用 D3DPOOL 枚举类型表示。
交换连和页面切换
交换连和页面切换技术主要用于生成更加平滑的动画。
完成绘制功能的程序结构为：
（1）在后台缓存中进行绘制。
（2）提交后台缓存的内容。
（3）循环（1）（2）步骤。
深度缓存
深度缓存（depth buffer）亦称 z-缓存。为最终绘制的图像中的每一个像素都保留了一个深度项。
深度缓存用于计算每个像素的深度值并进行深度测试。深度测试是根据深度值选出位于同一位置的像素应该显示哪个。距离摄像机最近的像素获胜。
深度缓存的格式决定深度测试的精度。但一般情况下，大多数应用程序采用24位深度缓存已经足以获得满意的结果。
顶点运算
顶点运算有2种：（1）硬件顶点运算 （2）软件顶点运算
硬件顶点运算只有得到图形卡的支持才能使用。
我们应该优先考虑硬件顶点运算，因为速度快、不占用CPU。