3D游戏从入门到精通.doc

2.10.1坐标系在D3D里使用的坐标系是左手坐标系，就是当你看屏幕时，左手边是X轴的负方向，右手边是X轴的正方向。屏幕下边是Y轴的负方向，屏幕上边是Y轴的正方向。远离屏幕是Z轴的负方向，指向屏幕里面是Z轴的正方向。坐标系还有右手坐标系，还有其它各种各样的坐标系。如果需要从其它坐标里的图形显示在D3D里，就需要进行转换。2.10.2点在三维空间里表示物体位置，就需要用坐标来表示。由上面的坐标系可知，任何一点，都可以用三个坐标轴的值来表示。比如表示零点，就是O（0，0，0）。只要给出三个坐标轴的值，就可以知道这个点在什么位置了。从坐标系里，就知道我们定义的坐标轴是有方向的。那么在坐标系里的点，是否也有方向呢？为了表示方便，使用起来简单，在D3D里的点也是有方向的。用向量来表一个点的位置和方向。一个点的方向，都是从原点出发指向这点的方向。比如下面的图中，OA就是一个点的位置和方向。从几何上知道这种表示方法了，但在程序里是怎么样表示一个向量呢？在编程里，是需要特定的编程语言来表达向量的。由于C具有强大的功能和特别快的处理速度，目前大部份游戏都是采用C来编写。因此D3D游戏也不例外地采用C。如果你还不会使用C，建议你先去找本C的书来看看，然后再接着看本书，否则很多东西是看不懂的。在C里是使用结构（struct）或者类(class)来表达一个向量的。下面就是D3D里的向量表示方法：typedef struct _D3DVECTOR float x;float y;float z; D3DVECTOR;D3DVECTOR向量定义了三个成员x,y,z来表示坐标系三个坐标轴的值。这里使用typedef来定义向量类型，以后就可以使用它来定义其它向量类型变量了。为了方便对它的操作，因此又需要继承它，生成一个新类D3DXVECTOR3。D3DXVECTOR3类有很多方法，使用起来非常方便。因而在程序里，主要使用它来定义变量，这样就有很函数可以使用了。比如赋值，相加，相减等等。它的定义如下：typedef struct D3DXVECTOR3 : public D3DVECTORpublic:D3DXVECTOR3() ;D3DXVECTOR3( CONST FLOAT * );D3DXVECTOR3( CONST D3DVECTOR& );D3DXVECTOR3( CONST D3DXFLOAT16 * );D3DXVECTOR3( FLOAT x, FLOAT y, FLOAT z );/ castingoperator FLOAT* ();operator CONST FLOAT* () const;/ assignment operatorsD3DXVECTOR3& operator += ( CONST D3DXVECTOR3& );D3DXVECTOR3& operator -= ( CONST D3DXVECTOR3& );D3DXVECTOR3& operator *= ( FLOAT );D3DXVECTOR3& operator /= ( FLOAT );/ unary operatorsD3DXVECTOR3 operator + () const;D3DXVECTOR3 operator - () const;/ binary operatorsD3DXVECTOR3 operator + ( CONST D3DXVECTOR3& ) const;D3DXVECTOR3 operator - ( CONST D3DXVECTOR3& ) const;D3DXVECTOR3 operator * ( FLOAT ) const;D3DXVECTOR3 operator / ( FLOAT ) const;friend D3DXVECTOR3 operator * ( FLOAT, CONST struct D3DXVECTOR3& );BOOL operator = ( CONST D3DXVECTOR3& ) const;BOOL operator != ( CONST D3DXVECTOR3& ) const; D3DXVECTOR3, *LPD3DXVECTOR3;在这里已经实现向量的加减、数乘、数除，也许你发现这里有没有点积和叉积运算。它们是通过其它公共函数实现的。说到这里，如果你对点积和叉积运算不是很懂，看来又需要去看看向量代数了。在游戏里，要表示一个人沿着OA的方向行走，那么只需要对着OA向量数乘，就可以了。有了这样的向量类型定义，就可像下面那样方便使用：D3DXVECTOR3 vOA(1.0f,1.0f,1.0f);2.10.1平面的表示3D空间里的物体都是实体的,主要由平面组成。比如正方体，就有6个平面。在D3D里组成三维物体的基本平面是三角形，无论是多么复杂的物体，都是有三角形组成的。并且D3D里支持显示最小的图形也是三角形，它是没有点和直线显示的。因此，要显示正方体，就需要把每个平面分成两个三角形，才能显示。如下图所示：为什么选择三角形作为D3D里最小的平面呢？由于三个点组成的平面，肯定是共面的，是平坦的，并且显示效率是最高的。如果选择其它多边形的话，就存在点不共面的情况，这样变得非常复杂，所以目前显示卡也是针对三角形进行优化显示的。要在D3D里显示物体，就是显示很多的三角形，让这些三角形连接起来，就组成游戏里的人体，动物，武器等等。在几何里就知道每个三角形都有三个顶点组成，那么只要设置了三个顶点的值，就可以在D3D里显示三角形出来了。用D3D里的向量表示三个顶点就是：A: D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, 0.0f );B: D3DXVECTOR3( 0.0f, 1.0f, 0.0f );C: D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, 0.0f );只要把所有三角形的顶点，都按上面格式设置到顶点缓冲区里，就可以显示一个三角形出来。但这个三角形又可分为两个表面：前表面和后表面。在D3D缺省情况下，只会显示前表面。那么怎么样来区别前表面和后表面呢？由于D3D是采用左手坐标系，正对着平面看去是顺时针方向的顶点顺序就是前表面。如下图所示：如果不小心把顶点的顺序搞反，就会看不到表面显示。并且还会关系到后面的灯光显示，纹理显示。其实，前表面就是平面的法向量指向的表面。只要认识到组成平面的顶点以及顶点排列顺序，就可以用平面构成三维物体了。不管多么复杂的物体，都可以由顶点组成平面，再有平面组成物体。不管是圆的物体，还是方的物体，都可以使用三角形去组成。其实这种三维物体是数字化的，永远都是尽可能逼近，不可能是完全相同的。比如要显示一个足球，它是圆的，需要非常多的三角形去构成它，但不可能完全一样的。并且使用过多的三角形，就会导致CPU或者GPU处理不过来。在目前的个人电脑里，虽然处理三角形的速度快了很多，但真的要显示大量三角形，还是不行的。21 使用Direct3D2.11.1最简单三角形显示前面已经学习了顶点、平面以及平面的法向量。接着下面就带你进入奇幻的3D世界，由你去创造这个美好的3D世界。任何美好的事物都是简单的东西组成的，所以也需要从最简单的物体构造开始。这里主要显示一个三角形，其它关于窗口和初始化D3D的设备都已经由MM3D引擎做好了，目前只要设置顶点、世界坐标变换矩阵、观察变换矩阵、投影变换矩阵，然后渲染这个三角形，就可以显示屏幕里了。最终显示效果如下图：1、 顶点格式顶点格式是可变的，是灵活的。由前面可知，顶点肯定是有三个值的，就是三个坐标轴的值。下面先来看看最简单的顶点格式，它定义如下：/定义顶点缓冲区里用到的顶点格式。struct VT_CAITRIANGLED3DXVECTOR3 vPosition; / 顶点位置。static const DWORD dwFVF = D3DFVF_XYZ;这里使用一个结构来定义顶点的格式，后面就可使用这个结构来定义顶点了。看到这个结构里第一个成员vPosition是很熟悉的吧，前面已经说明过使用一个向量来表示一个顶点的。最简单的顶点格式，就是只有一个向量值，其它什么也没有。后面一个成员dwFVF是说明顶点的有什么样数据，这里只有顶点的坐标，所使用了宏定义D3DFVF_XYZ。其实顶点还可以有其它数据在里面的，比如要表示这个顶点的法向量，就需要加入法向量的成员，比如要显示纹理在这个表面上，就需要设置纹理坐标。1、 顶点缓冲区顶点的数据是怎么样保存在内存里的呢？由于渲染需要，就要把顶点保存在内存缓冲区里。最简单的方法就是使用D3D提供的顶点缓冲区，即是使用IDirect3DVertexBuffer9接口的顶点缓冲区管理，它是通过D3D的设备来创建。这个接口实现顶点的资源管理，使用起来非常方便，由于它管理内存分配，这样就省了内存管理。下面就是通过IDirect3DDevice9:CreateVertexBuffer函数来创建一个顶点缓冲区：HRESULT hr;/ 创建顶点缓冲区。if( FAILED( hr = m_pd3dDevice-CreateVertexBuffer( 3*2*sizeof(VT_CAITRIANGLE),0, VT_CAITRIANGLE:dwFVF,D3DPOOL_MANAGED, &m_pVB, NULL ) ) )/创建顶点缓冲区失败。return DXTRACE_ERR( CreateVertexBuffer, hr );上面这段代码，就是创建6个顶点的缓冲区。指定的格式为VT_CAITRIANGLE:dwFVF，这个在前面已经定义过，只包括顶点向量数据。D3DPOOL_MANAGED指明了创建的缓冲区在系统内存里，并且需要时就拷贝到显示卡内存里。我们知道显示卡内存越来越大了，如果把很多变化不大的物体放到显示卡内存里，就可以加速显示，减少占用系统局部总线的带宽。像NV新出来的显示卡，都有1G显示内存，显然可以放更多物体在那里，以便显示的速度更快。由于显示卡内存和系统内存的复杂性，而通过这个接口可以方便地使用了。由于它是还一个内存池，所以产生内存碎片的机会就更加少了。创建顶点缓冲区之后，就需要往里面填充顶点数据，先来看看下面的代码：/ 用两个三角形填充顶点缓冲区。VT_CAITRIANGLE* pVertices;if( FAILED( hr = m_pVB-Lock( 0, 0, (VOID*)&pVertices, 0 ) ) )/锁住顶点缓冲区。return DXTRACE_ERR( Lock, hr );/ 前面三角形。pVertices0.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, 0.0f );pVertices1.vPosition = D3DXVECTOR3( 0.0f, 1.0f, 0.0f );pVertices2.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, 0.0f );/ 后面三角形。pVertices3.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, 0.0f );pVertices4.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, 0.0f );pVertices5.vPosition = D3DXVECTOR3( 0.0f, 1.0f, 0.0f );/解锁顶点缓冲区。m_pVB-Unlock();这段代码是通过IDirect3DVertexBuffer9:Lock方法来获取到顶点缓冲区的指针，然后把6个顶点赋值。最后调用IDirect3DVertexBuffer9:Unlock方法解锁，如果不解锁，D3D显示不了这个缓冲区里的数据，就会出错的，所以一定要小心地操作。1、 世界坐标变换矩阵在设置顶点缓冲区之后，就需要设置物体的世界坐标变换矩阵。从解析几何里可以知道，无论二维还是三维的图像都可以通过齐次坐标来变换的。目前在三维里的变换，采用的矩阵是44的矩阵来实现变换处理。在D3D里定义D3DXMATRIX类型，使用它来表达一个矩阵，并且定义一系列的函数可以实现矩阵的运算。它的定义如下：typedef struct _D3DMATRIX union struct float _11, _12, _13, _14;float _21, _22, _23, _24;float _31, _32, _33, _34;float _41, _42, _43, _44;float m44; D3DMATRIX;上面代码定义了44矩阵的四个元素，全部使用浮点数运算。接着还添加了一些操作方法，如下：typedef struct D3DXMATRIX : public D3DMATRIXpublic:D3DXMATRIX() ;D3DXMATRIX( CONST FLOAT * );D3DXMATRIX( CONST D3DMATRIX& );D3DXMATRIX( CONST D3DXFLOAT16 * );D3DXMATRIX( FLOAT _11, FLOAT _12, FLOAT _13, FLOAT _14,FLOAT _21, FLOAT _22, FLOAT _23, FLOAT _24,FLOAT _31, FLOAT _32, FLOAT _33, FLOAT _34,FLOAT _41, FLOAT _42, FLOAT _43, FLOAT _44 );/ access grantsFLOAT& operator () ( UINT Row, UINT Col );FLOAT operator () ( UINT Row, UINT Col ) const;/ casting operatorsoperator FLOAT* ();operator CONST FLOAT* () const;/ assignment operatorsD3DXMATRIX& operator *= ( CONST D3DXMATRIX& );D3DXMATRIX& operator += ( CONST D3DXMATRIX& );D3DXMATRIX& operator -= ( CONST D3DXMATRIX& );D3DXMATRIX& operator *= ( FLOAT );D3DXMATRIX& operator /= ( FLOAT );/ unary operatorsD3DXMATRIX operator + () const;D3DXMATRIX operator - () const;/ binary operatorsD3DXMATRIX operator * ( CONST D3DXMATRIX& ) const;D3DXMATRIX operator + ( CONST D3DXMATRIX& ) const;D3DXMATRIX operator - ( CONST D3DXMATRIX& ) const;D3DXMATRIX operator * ( FLOAT ) const;D3DXMATRIX operator / ( FLOAT ) const;friend D3DXMATRIX operator * ( FLOAT, CONST D3DXMATRIX& );BOOL operator = ( CONST D3DXMATRIX& ) const;BOOL operator != ( CONST D3DXMATRIX& ) const; D3DXMATRIX, *LPD3DXMATRIX;上面的方法，都是对这个矩阵的运算，使用起来更加方便。有了矩阵的定义，还有了矩阵的运算，那么构造一个从模型坐标到世界坐标变换的矩阵，就是很容易的事情了。由于我不需要变换它，直接使用一个单位矩阵，就可以了。由单位矩阵可知，任何数据乘以单位矩阵都不变会改变。代码如下：/ 设置世界坐标矩阵。D3DXMATRIX matIdentity;D3DXMatrixIdentity( &matIdentity );m_pd3dDevice-SetTransform( D3DTS_WORLD, &matIdentity );这段代码里先定义一个矩阵，然后调用函数D3DXMatrixIdentity初始化这个矩阵为单位矩阵，最后通过函数SetTransform设置为世界坐标变换矩阵。这样显示的三角形就是按模型坐标系显示到世界坐标系里，也就是在世界坐标系的原点位置显示。在游戏里，所有3D模型都是在外面做好的，因此都是模型坐标系，也就是局部坐标系，要把它们显示到世界坐标系里，一般是需要通过变换的。因为所有模型坐标系都是相同的，都是原点在世界坐标系的原点。如果不通过变换就显示的话，所有的物体都是重叠在原点位置，这样就分不清楚它们的显示。比如显示一个足球场，两个球门就是分别显示的。一个球门在原点，一个球门就在离原点一段距离再显示，还需要通过合适旋转变换才能显示。由于两个球门是同一个局部坐标系的物体构成，必须通过世界坐标变换矩阵才能显示出来。1、 视图变换矩阵视图变换矩阵是做什么用的呢？为什么需要视图变换矩阵呢？其实这个问题很好回答和理解的。在3D世界里，所有东西都是跟现实中的实物一样的，当用人的眼睛去观看现实中的实物时，总是从某一方向去观察的，这样就看到实物组成的图像。就像你拿着照相去照相是一样的，首先要调好焦距，对准物体。在D3D里也需要调好焦距，对准物体，否则什么也看不到。因此在D3D里，就需要设置好视图变换矩阵。也就是相机的位置和焦距。在视图变换矩阵里，是使用两个点来表达相机位置和焦距，如下图所示：在D3D里使用向量来表示相机位置，如下：D3DXVECTOR3 vFromPt = D3DXVECTOR3( 0.0f, 0.0f, -5.0f );这里指明了相机所在位置是Z轴上-5的位置。接着又需要指明焦点所有位置，如下：D3DXVECTOR3 vLookatPt = D3DXVECTOR3( 0.0f, 0.0f, 0.0f );这里指明了相机焦点所在位置是在世界坐标系的原点。但还有一个因素没有考虑进去，那就是相机放置的方向。比如人站在地球上，头顶着天去观察实物是一种方向，是一种正常的方向，侧着头去看实物又是一种方向，人倒立着看实物又是一个方向。“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。”就表达了这种不同方向看东西的不同，因此在D3D里也需要设置方向，用如下向量表示：/设置向上方向为Y轴正方向.D3DXVECTOR3 vUp(0,1,0);有了这三个向量，就决定了相机需要经过的变换矩阵，也就是看到D3D里的物体是什么样子了。在D3D里，就是构造一个视图变换矩阵，它是使用下面函数来计算的：D3DXMatrixLookAtLH( &m_mView, &m_vEyePosition, &m_vLookAtPosition, &vUp );第一个参数，就是返回来的视图变换矩阵，第二个参数是相机位置，第三个参数是焦点位置，第四个参数是相机朝向。构造好视图变换矩阵后，就可以把它设置D3D里，通过下面的函数来实现：/设置视变换矩阵。const D3DXMATRIX& mView = CCameraFirstPerson:Instance()-GetViewMatrix();m_pd3dDevice-SetTransform( D3DTS_VIEW, &mView);这样就把D3D的设备视图变换矩阵设置好了。投影变换矩阵投影变换矩阵是做什么的呢？这个更容易理解了。大家都应看过照片吧，那大家又想过照片是怎么样表现原来的物体呢？看到远处的山是小的，近处的人是大的。并且只有在一定的范围内的物体才照得清楚，其它的就不见了。在D3D里就需要把三维的物体空间投影到二维的屏幕空间显示，这就需要投影了。本来人眼看现实的物体时，总是经过投影变换的，把三维的物体通通变换成二维东西，这样就在人眼上看见东西就是三维的了。现在这个投影变换就是模拟人眼的作用，沿着光线的方向，那些能看见，那些不能看见。那些是近的，那些是远的。通过这样的计算，就会生成二维的图像，跟人眼看到真实的世界是相同的。如下图所示：在D3D里通过设置投影前截面、后截面、视角和长宽比来构造投影矩阵，使用下面的函数来构造这个投影变换矩阵：D3DXMatrixPerspectiveFovLH( &m_mProjection, fFOV, fAspect, fNearPlane, fFarPlane );第一个参数是返回的矩阵，第二参数是视角，第三个参数是长宽比，第四参数是近截面，第五参数是远截面。构造好投影变换矩阵，就可以通过下面参数设置：/ 设置投影矩阵。const D3DXMATRIX& mProj = CCameraFirstPerson:Instance()-GetProjectionMatrix();m_pd3dDevice-SetTransform( D3DTS_PROJECTION, &mProj );这样就可以设置好D3D的设备投影矩阵1、 渲染物体经过前面这么多步骤，做足了准备工作，就可以渲染物体，显示三维空间的图像了。这时心情要兴奋起来，就看到自己辛苦的果实了。仔细地看一下前面的代码，创建的缓冲区还没有设置给D3D设备。下面就来做这方面的工作：/ 渲染顶点缓冲区的内容。m_pd3dDevice-SetStreamSource( 0, m_pVB, 0, sizeof(VT_CAITRIANGLE) );m_pd3dDevice-SetFVF( VT_CAITRIANGLE:dwFVF );m_pd3dDevice-DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 2 );上面这段代码先设置顶点缓冲区给D3D设备，第一个参数选择渲染通道，由于现在的显示卡提供多个通道显示，以便加速显示。这个参数可以根据枚举设备的特性来知道最大的通道数。第二个参数是上面的顶点缓冲区，就是每个顶点的坐标值。第三个参数是指明从顶点缓冲区什么位置开始渲染，这里是从缓冲区开始位置开始，所以设置为0。第四个参数是每个顶点占用的大小，因为每个顶点的数据，可以有三个坐标值、纹理坐标、颜色值和其它数据。接着下来调用SetFVF函数来设置顶点的格式，这里设置为上面的定义的顶点格式VT_CAITRIANGLE:dwFVF。最后一行代码就是真正地画两个三角形在屏幕缓冲区里。它的第一个参数是设置显示顶点的格式，这里按三角形列表的形式来显示。第二个参数是设置从那个顶点开始，这里是从0顶点开始。第三个参数是表示有多少个三角形，这里有两个三角形。通过上面的过程来学习D3D是怎么样渲染一帧图像的，不管有多么复杂的物体要显示，也不管有多少个三角形要显示，所有的过程是一样的。开始看到的三角形就显示出来了，也许你发现这里只显示三角形的直线，其实我设置了D3D的设备只显示线框模型。如下面所示：/只显示线框.m_pd3dDevice-SetRenderState(D3DRS_FILLMODE, D3DFILL_WIREFRAME);使用这种模式，可以很方便调试没有设置光线的模型。也很容易看出来有多少个三角形在那里显示。这个例子非常简单吧，其实3D的图像显示就是这么样简单的，不过要理解它的意思，还是看一下我的例子代码和调试一下，就更会快速度掌握D3D了。2.10.1索引缓冲区上面已经学习了最简单的三角形显示，了解了整个3D物体的显示流程，下面来学习一个复杂一点的物体显示，使用12个三角形构造成的正方体显示。并且通过个例子学会使用索引缓冲区，提高图形绘制的速度和效率。1、 使用三角形构造立方体由前面可知，任何复杂的物体，都是由三角形组成的。现在就用12三角形构造一个正方体。先创建12点个顶点的缓冲区，然后再往里填写合适的数据，然后显示它出来。下面来仔细分析这段代码：在函数HRESULT CCAICube:Init(IDirect3DDevice9* pd3dDevice)里，先创建12顶点数据。const int nVTCount = 6*2*3;/ 创建顶点缓冲区。if( FAILED( hr = m_pd3dDevice-CreateVertexBuffer( nVTCount * sizeof(VT_CAICUBE),0, VT_CAICUBE:dwFVF,D3DPOOL_MANAGED, &m_pVB, NULL ) ) )/创建顶点缓冲区失败。return DXTRACE_ERR( CreateVertexBuffer, hr );这段代码，跟以前的代码一样创建顶点缓冲区。接着下来就指明所有三角形的坐标：/ 用三角形填充顶点缓冲区。VT_CAICUBE* pVertices;if( FAILED( hr = m_pVB-Lock( 0, 0, (VOID*)&pVertices, 0 ) ) )/锁住顶点缓冲区。return DXTRACE_ERR( Lock, hr );/ 三角形组成的立方体表面。/第一个面pVertices0.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, -1.0f );pVertices1.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, 1.0f, -1.0f );pVertices2.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, -1.0f );/pVertices3.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, -1.0f );pVertices4.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, -1.0f );pVertices5.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, -1.0f );/第二个面pVertices6.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, 1.0f, -1.0f );pVertices7.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, 1.0f, 1.0f );pVertices8.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, -1.0f );/pVertices9.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, 1.0f, 1.0f );pVertices10.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, 1.0f );pVertices11.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, -1.0f );/第三个面pVertices12.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, 1.0f, 1.0f );pVertices13.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, 1.0f );pVertices14.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, 1.0f );/pVertices15.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, 1.0f );pVertices16.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, 1.0f );pVertices17.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, 1.0f );/第四个面pVertices18.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, 1.0f );pVertices19.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, -1.0f );pVertices20.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, 1.0f );/pVertices21.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, 1.0f );pVertices22.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, -1.0f );pVertices23.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, -1.0f );/第五个面pVertices24.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, 1.0f );pVertices25.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, -1.0f );pVertices26.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, -1.0f );/pVertices27.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, -1.0f );pVertices28.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, 1.0f );pVertices29.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, 1.0f );/第六个面pVertices30.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, 1.0f, -1.0f );pVertices31.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, -1.0f );pVertices32.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, 1.0f, 1.0f );/pVertices33.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, 1.0f, 1.0f );pVertices34.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, -1.0f );pVertices35.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, 1.0f );/解锁顶点缓冲区。m_pVB-Unlock();上面从第一个面开始，就每个面两个三角形地填写，并且是按左中手坐标系的方向来填写三角形的顶点。接着修改渲染的代码，改为渲染12个三角形，代码如下：/ 渲染顶点缓冲区的内容。m_pd3dDevice-SetStreamSource( 0, m_pVB, 0, sizeof(VT_CAICUBE) );m_pd3dDevice-SetFVF( VT_CAICUBE:dwFVF );m_pd3dDevice-DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 12 );这样显示出来的立方体是那个面都可以看得到的，如果不按左手坐标系填写，就会有一些面看不到的。通过上面的代码，是否看到要显示一个简单的立方体，就需要复杂地填写顶点了，并且要小心翼翼地写代码，一不小心写错了，就看不见了。因此，再复杂的物体，一般是通过使用3D建模软件来构造的。通过上面的代码，也发现了一个问题，就是整个正方体，其实只有8个顶点，而上面的三角形列表里有很多顶点是重复的，对于只有12个三角形来说，也许不是很重要。但是对于数以万计的三角形来说，这样的重复顶点就会浪费很多内存，浪费系统的带宽，并且需要重复渲染顶点。有没有更好的方法来解决这个问题呢？答案是肯定的，下面接着就来学习索引缓冲区。1、 使用索引缓冲区什么是索引缓冲区呢？其实索引缓冲区，就像指针一样的工具。顶点缓冲区里保存的是真实的顶点，而索引缓冲区只记录顶点缓冲区的顶点编号。比如顶点缓冲区里有4个顶点，而这4个顶点就可以构成两个三角形来显示。如果直接使用顶点缓冲区的话，就需要写6个顶点。这样就可以使用索引缓冲区，指明第一个三角形是由顶点编号1、2、3构成一个三角形，而第二个三角形就是1、3、4组成。现在把上面的立方体改为使用索引缓冲区，先创建8个顶点，如下：pVertices0.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, -1.0f );pVertices1.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, 1.0f, -1.0f );pVertices2.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, -1.0f );pVertices3.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, -1.0f );pVertices4.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, 1.0f, 1.0f );pVertices5.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, 1.0f, 1.0f );pVertices6.vPosition = D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, 1.0f );pVertices7.vPosition = D3DXVECTOR3( -1.0f, -1.0f, 1.0f );这样，就可省下许多顶点占用的内存了，然后创建36个索引点的缓冲区，如下：/创建索引缓冲区。hr = m_pd3dDevice-CreateIndexBuffer( 12*3 *sizeof(WORD),0, D3DFMT_INDEX16, D3DPOOL_DEFAULT,&m_pIB, NULL );if( FAILED( hr ) )return E_FAIL;上面创建了36个WORD大小的索引点，这样省了很多内存空间。由于顶点是由3个浮点数和其它值组成，肯定比两个字节索引值占用空间大。接着下来就是设置索引缓冲区，如下：void* pIndices;if( FAILED( m_pIB-Lock( 0, sizeof(WORD)*12*3, &pIndices,0 ) ) )m_pIB-Release();m_pIB = NULL;return E_FAIL;/WORD* pIndex = reinterpret_cast(pIndices);int nPos = 0;/1pIndexnPos+ = 0;pIndexnPos+ = 1;pIndexnPos+ = 2;pIndexnPos+ = 0;pIndexnPos+ = 2;pIndexnPos+ = 3;/2pIndexnPos+ = 1;pIndexnPos+ = 4;pIndexnPos+ = 2;pIndexnPos+ = 2;pIndexnPos+ = 4;pIndexnPos+ = 5;/3pIndexnPos+ = 2;pIndexnPos+ = 5;pIndexnPos+ = 3;pIndexnPos+ = 3;pIndexnPos+ = 5;pIndexnPos+ = 6;/4pIndexnPos+ = 0;pIndexnPos+ = 7;pIndexnPos+ = 1;pIndexnPos+ = 1;pIndexnPos+ = 7;pIndexnPos+ = 4;/5pIndexnPos+ = 0;pIndexnPos+ = 3;pIndexnPos+ = 7;pIndexnPos+ = 3;pIndexnPos+ = 6;pIndexnPos+ = 7;/6pIndexnPos+ = 4;pIndexnPos+ = 7;pIndexnPos+ = 5;pIndexnPos+ = 5;pIndexnPos+ = 7;pIndexnPos+ = 6;/m_pIB-Unlock();上面这段代码，先Lock函数取得索引缓冲区地址，然后依次设置索引值，这里使用三角形列表，所以顶点顺序一样是按顺时针方向来设置的，也就是按左手坐标系来设置的。接着下来，就需要渲染这个立方体了，如下：m_pd3dDevice-SetStreamSource( 0, m_pVB, 0, sizeof(VT_CAICUBE) );m_pd3dDevice-SetFVF( VT_CAICUBE:dwFVF );m_pd3dDevice-SetIndices(m_pIB);m_pd3dDevice-DrawIndexedPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST,0,0,8,0,12);上面代码先设置了8个顶点缓冲区到管道里，然后再调用SetIndices设置索引缓冲区，最后调用DrawIndexedPrimitive函数来显示所有三角形列表。DrawIndexedPrimitive函数的第一个参数是索引列表里的类型，第二个参数是索引缓冲区在顶点缓冲区里的起始位置，比如顶点缓区是0，1，3的，当设置这个值为50时，那么相当于访问了50，51，53的顶点值。第三个参数是最小索引值。第四个参数是有多少个顶点会使用。第五个参数是从那个索引值开始。第六个参数是基本图形个数。通过这样学习，就学会使用了索引缓冲区，如果有很多顶点，有很多三角形，就需要使用优化的算法，以便有最少的顶点，使用最多的索引，这样有利于减少内存占用，提高带宽利用，提高显示卡显示更多图形，提高游戏的性能。2.10.1基本图形显示在D3D里只有几种基本图形可以显示的，它们分别是：点列表、线列表、线带列表、三角形列表、三角形带列表、三角形扇形列表。其它任何的图形，都可以由这向这几种基本图形组合出来。上面已经介绍了三角形显示了，所以这里就不再具体地说明它了。1、 点列表点列表主要显示为一个个像素点的集合，每个点都是单独显示，分离的。点列表作用是用来显示点元素，或者显示点线的。如下图所示：上面这个图就是使用点列表来显示一条正弦曲线。其实它们都是由分理的点组成，每个点可显示为不同的颜色。现在就看看怎么样用代码显示这条正弦曲线的。HRESULT hr;/ 创建顶点缓冲区。if( FAILED( hr = m_pd3dDevice-CreateVertexBuffer(m_nPointListCount * sizeof(VT_CAIPRIMITIVE),0, VT_CAIPRIMITIVE:dwFVF,D3DPOOL_MANAGED, &m_pvbPointList, NULL ) ) )/创建顶点缓冲区失败。return DXTRACE_ERR( CreateVertexBuffer, hr );/VT_CAIPRIMITIVE* pVertices;if( FAILED( hr = m_pvbPointList-Lock( 0, 0, (VOID*)&pVertices, 0 ) ) )/锁住顶点缓冲区。return DXTRACE_ERR( Lock, hr );for (int i = 0; i Unlock();上面这段代码，先创建点列表的顶点缓冲区，然后使用正弦函数计算点坐标的值，并把它们设置到顶点缓冲区里。接着就需要调用渲染函数：m_pd3dDevice-SetStreamSource( 0, m_pvbPointList, 0, sizeof(VT_CAIPRIMITIVE) );m_pd3dDevice-SetFVF( VT_CAIPRIMITIVE:dwFVF );m_pd3dDevice-Dr