DirectX三维文字及地形场景实验-.docVIP

DX三维文字及地形场景实验实验报告一、 实验目的(1) 通过实验，运用DirectX三维图形编程的知识、原理和技术；(2) 掌握在综合三维场景的基础上，设计一个三维文字及地形的实现方法；(3) 通过使用VC+编程环境实现三维场景中的三维文字及地形的设计；二、 实验内容和要求(1) 在VC+编程环境下建立三维场景，场景中包括：1. 茶壶模型、圆柱体模型。2. 茶壶模型使用黄色材质。3. 圆柱体模型使用纹理贴图材质。4. 设置一个电光源灯光系统。(2) 在VC+编程环境下建立一个三维文字及地形的设计。1. 在三维场景中，使用地形文件建立一个三维地形。2. 同时输出三维文字，文字内容包括：学生名字、学号。3. 要求能够使用粒子系统实现烟火/雪花等特效。三、 实验主要仪器设备和材料计算机，VC2005语言程序设计环境 和DirectX 三维图形开发环境。四、 实验原理D3DX库是使用ID3DXFont接口来在Direct3D应用程序中输出文字的。这个接口通过GDI(图形设备接口)来输出文字，因此用这个接口完成任务的时候会有些效率上的损失。但是，运用了GDI，ID3DXFont可以处理复杂的文字和文字格式。在DirectX中通过D3DXCreateFontIndirect方法来创建一个ID3DXFont接口： HRESULTWINAPID3DXCreateFontIndirect( LPDIRECT3DDEVICE9pDevice,/ 当前所使用的设备 CONST D3DXFONT_DESC*pDesc, / 字体描述结构 LPD3DXFONT*ppFont/ 返回的字体接口 );当获得了一个ID3DXFont接口以后，可以方便地利用ID3DXFont接口的DrawText方法来输出文字： INT ID3DXFont:DrawText( LPCSTR pString, INT Count, LPRECT pRect, DWORD Format, D3DCOLOR Color );范例代码如下： Font-DrawText( Hello World, / 待输出字符串 -1, / NULL结尾(Null terminating)的字符串 &rect, / 决定文字输出到屏幕的位置 DT_TOP | DT_LEFT, / 在指定RECT的左上角输出 0xff000000/ 文字颜色：黑色 ); 用具有不同高度、不同颜色的三角形网格来创建高山和低谷，以此模拟一个真实的地形。高度图是一个储存了地形各个顶点高度数据的数据集合。可以用硬盘上的图片来为地形加上纹理，也可以用程序生成地形纹理。通过计算每个方格的阴影因子来标识这个方格究竟会有多亮/多暗。阴影因素由光线向量与方格的法线向量之间的角度来计算。让摄像机在场景中移动时，需要寻找当前所处的三角形。然后，计算三角形上的两个向量，这两个向量尾部相接，且与三角形的两边重合。通过一个左上角在原点的单位化方位的x坐标与z坐标为参数，在这些向量上进行线性内插，从而求出高度值。Terrain类提供下面两个方法来访问和修改高度图中的元素： int Terrain:getHeightmapEntry(int row, int col) return _heightmaprow * _numVertsPerRow + col; void Terrain:setHeightmapEntry(int row, int col, int value) _heightmaprow * _numVertsPerRow + col = value; Terrain类提供了两种方法来为地形加上纹理，较简单的方法是载入并使用一个先前做好的纹理图。Terrain类中实现了下面的方法，把图片文件中的纹理数据载入到IDirect3DTexture9对象中，并使用_tex指针指向它。Terrain:draw方法在渲染地形之前将会设置_tex的值。具体参见教材P216。五、 实验报告内容：（1） 程序结果分析（2） 源程序#include d3dUtility.h#include terrain.h#include camera.h#include cube.h#include vertex.h#include pSystem.h#include #include / Globals/IDirect3DDevice9* Device = 0;const int Width = 1000;const int Height = 700;ID3DXMesh* Objects4 = 0, 0, 0, 0 ;D3DXMATRIX Worlds4;D3DMATERIAL9 Mtrls4;ID3DXMesh* Object;D3DXMATRIX World;D3DMATERIAL9 Mtrl;psys:PSystem* Sno = 0;/Camera TheCamera(Camera:AIRCRAFT);Cube* Box = 0;D3DXMATRIX World1;IDirect3DTexture9* Tex = 0;Terrain* TheTerrain = 0;Camera TheCamera(Camera:LANDOBJECT);ID3DXMesh* Text = 0;/ Framework Functionsbool Setup()/ Create the terrain.D3DXCreateTeapot(Device, &Object, 0);Box = new Cube(Device);D3DXVECTOR3 lightDirection(0.0f, 1.0f, 0.0f);TheTerrain = new Terrain(Device, coastMountain641.raw, 64, 64, 10, 0.5f);TheTerrain-genTexture(&lightDirection);HDC hdc = CreateCompatibleDC(0);HFONT hFont;HFONT hFontOld;/ seed random number generatorsrand(unsigned int)time(0);/ Create Snow System.d3d:BoundingBox boundingBox;boundingBox._min = D3DXVECTOR3(-10.0f, -10.0f, -10.0f);boundingBox._max = D3DXVECTOR3(10.0f, 10.0f, 10.0f);Sno = new psys:Snow(&boundingBox, 5000);Sno-init(Device, snowflake.dds);/ Describe the font we want.LOGFONT lf;ZeroMemory(&lf, sizeof(LOGFONT);lf.lfHeight = 25; / in logical unitslf.lfWidth = 12; / in logical unitslf.lfEscapement = 0;lf.lfOrientation = 0;lf.lfWeight = 500; / boldness, range 0(light) - 1000(bold)lf.lfItalic = false;lf.lfUnderline = false;lf.lfStrikeOut = false;lf.lfCharSet = DEFAULT_CHARSET;lf.lfOutPrecision = 0;lf.lfClipPrecision = 0;lf.lfQuality = 0;lf.lfPitchAndFamily = 0;strcpy(lf.lfFaceName, Times New Roman); / font style/ Create the font and select it with the device context.hFont = CreateFontIndirect(&lf);hFontOld = (HFONT)SelectObject(hdc, hFont);/ Create the text mesh based on the selected font in the HDC.D3DXCreateText(Device, hdc, 2014329700044-lipeng,0.001f, 0.4f, &Text, 0, 0);/ Restore the old font and free the acquired HDC.SelectObject(hdc, hFontOld);DeleteObject(hFont);DeleteDC(hdc);/ Lights.D3DXMatrixTranslation(&World, 10.0f, 4.0f, 0.0f);D3DXMatrixTranslation(&World1, 3.0f, 2.0f, 0.0f);/ Set camera.D3DXVECTOR3 pos(0.0f, 1.5f, -3.3f);D3DXVECTOR3 target(4.0f, 0.0f, 0.0f);D3DXVECTOR3 up(0.0f, 1.0f, 0.0f);D3DXMATRIX V;D3DXMatrixLookAtLH(&V,&pos,&target,&up);Device-SetTransform(D3DTS_VIEW, &V);/ Set texture filters.Mtrl = d3d:YELLOW_MTRL;D3DXCreateTextureFromFile(Device,crate.jpg,&Tex);Device-SetRenderState(D3DRS_NORMALIZENORMALS, true);Device-SetRenderState(D3DRS_SPECULARENABLE, false);/ Set projection matrix.D3DXMATRIX proj;D3DXMatrixPerspectiveFovLH(&proj,D3DX_PI * 0.25f, / 45 - degree(float)Width / (float)Height,1.0f,1000.0f);Device-SetTransform(D3DTS_PROJECTION, &proj);return true;void Cleanup()d3d:Delete(TheTerrain);d3d:Release(Text);d3d:Release(Object);d3d:Delete(Box);d3d:Release(Tex);d3d:Delete(Sno);d3d:DrawBasicScene(0, 1.0f);bool Display(float timeDelta)/ Update the scene:if (Device)if (:GetAsyncKeyState(VK_UP) & 0x8000f)TheCamera.walk(10.0f * timeDelta);if (:GetAsyncKeyState(VK_DOWN) & 0x8000f)TheCamera.walk(-10.0f * timeDelta);if (:GetAsyncKeyState(VK_LEFT) & 0x8000f)TheCamera.yaw(-1.0f * timeDelta);if (:GetAsyncKeyState(VK_RIGHT) & 0x8000f)TheCamera.yaw(1.0f * timeDelta);if (:GetAsyncKeyState(N) & 0x8000f)TheCamera.strafe(-100.0f * timeDelta);if (:GetAsyncKeyState(M) & 0x8000f)TheCamera.strafe(100.0f * timeDelta);if (:GetAsyncKeyState(W) & 0x8000f)TheCamera.pitch(1.0f * timeDelta);if (:GetAsyncKeyState(S) & 0x8000f)TheCamera.pitch(-1.0f * timeDelta);D3DXVECTOR3 pos;TheCamera.getPosition(&pos);float height = TheTerrain-getHeight(pos.x, pos.z);pos.y = height + 5.0f; / add height because were standing upTheCamera.setPosition(&pos);D3DXMATRIX V;TheCamera.getViewMatrix(&V);Device-SetTransform(D3DTS_VIEW, &V);Sno-update(timeDelta);D3DXMATRIX yRot, T;static float y = 0.0f;D3DXMatrixRotationY(&yRot, y);y += timeDelta;if (y = 6.28f)y = 0.0f;D3DXMatrixTranslation(&T, 0.0f, 4.0f, 1.0f);T = T * yRot;D3DXVECTOR3 target(0.0f, 0.0f, 0.0f);D3DXVECTOR3 up(0.0f, 1.0f, 4.0f);Device-SetTransform(D3DTS_WORLD, &T);/ Draw the scene:Device-Clear(0, 0, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, 0xff000000, 1.0f, 0);Device-BeginScene();Device-SetMaterial(&d3d:GREEN_MTRL);Text-DrawSubset(0);D3DXMATRIX I;D3DXMatrixIdentity(&I);Device-SetMaterial(&Mtrl);Device-SetTransform(D3DTS_WORLD, &World);Object-DrawSubset(0);Device-SetMaterial(&d3d:WHITE_MTRL);/Text-DrawSubset(0);if (TheTerrain)TheTerrain-draw(&I, false);Box-draw(&World1, 0, Tex);Device-SetTexture(0, NULL);d3d:DrawBasicScene(Device, 1.0f);/ order important, render snow last.Device-SetTransform(D3DTS_WORLD, &I);Sno-render();Device-EndScene();De