【阅读笔记之十二】《DIRECTX.9.0.3D游戏开发编程基础》：网格（二）浅话X文件和渐进网格

网格（二）

这里我们学习的关于网格部分是以上一章内容为基础的，这里给出链接： /article/11437162.html

在D3DX库中，Microsoft提供很多与网格相关的接口、结构和函数。这里我们主要学习X文件的相关操作和渐进网格。

1. XFile
到目前为止，我们已经能够使用D3DXCreate*函数创建一些简单的几何体，例如球体、圆柱体等。但是，我们需要明白的是，Microsoft不可能把所有我们想要绘制的3D物体都做好供给我们使用。Microsoft只是提供了几个常用的简单的几何体的信息，然后通过简单的函数接口（D3DXCreate*函数）供给我们用户来绘制这些非常常用的几何体。但是，假如我们想要绘制一条小狗（自己家养的旺财~），就必须依赖于自己对于狗的几何信息（顶点数据）以及毛色（材质）有足够充分的了解。这样，我们就能够在一个唤作X文件里面写出我们要绘制的狗的所有信息。设想一下，这是一件非常繁杂的工作。万幸的是，我们有建模软件诸如3DS
Max、Maya等，这样，我们就可以通过可视化的方法描述绘制的对象，最后在导出XFile。
X文件是微软捣鼓出来的，它是在DirectX中定义的一种特殊的网格格式（这种网格格式理所当然地包含了几何信息，属性信息等）。正是因为XFile是微软的儿子，所以其在Windows下面的支持是木有任何问题的。废话不多说了，我们直接来学习怎么样使用XFile。

1）加载XFile
需要说明的是，XFile只是描述了我们将要绘制的几何体的信息（包括几何信息，属性等信息），这个我们可以从X文件的命名上看得出来。例如我们定义一个关于旺财的XFile为 dogWangCai.x 。利用3D建模软件创建好XFile之后，我们利用一个函数将这个XFile和它的上线（ID3DXMesh对象）接头。这个函数就是D3DXLoadMeshFromX，其原型如下：

HRESULT D3DXLoadMeshFromX(
LPCSTR pFilename,		//所要加载的XFile文件名
DWORD Options,			//创建网格时所使用的创建标记
LPDIRECT3DDEVICE9 pDevice,	//相关设备指针
LPD3DXBUFFER *ppAdjacency,	//返回一个ID3DXBuffer对象，其中包含了网格对象的邻接信息
LPD3DXBUFFER *ppMaterials,	//返回一个ID3DXBuffer对象，其中包含了网格对象的材质数据
//材质数据由D3DXMATERIAL类型的结构数组描述
LPD3DXBUFFER *ppEffectInstances,//返回一个ID3DXBuffer对象，通常为0
PDWORD pNumMaterials,		//网格中的材质数目
LPD3DXMESH *ppMesh		//【out】返回所创建的并以填充了XFile几何数据的ID3DXMesh对象
);

这里我们需要解释一下ID3DXBuffer接口。在这之前，我们已经接触过很多缓存结构，如顶点缓存，索引缓存，属性缓存等等。而ID3DXBuffer接口就是作为一种缓存接口。该接口是一种泛型数据结构，存储在一个连续的内存块中。该接口只有两个方法：
LPVOID GetBufferPointer(); 返回指向缓存中数据起始位置的指针
DWORD GetBufferSize(); 返回缓存的大小，单位为字节
该接口之所用void类型的指针，是为了保持其通用性，但是使用时需要强制类型转换成我们使用的缓存结构类型。例如我们需要一个表示网格邻接信息的缓存时，因为表示邻接信息的是一个DWORD类型的数组，因此我们强制类型转换，可以这样写：

DWORD *pAdjacencyInfo = (DWORD *)adjacencyInfo->GetBufferPointer();
惯例，最后需要说明的是，ID3DXBuffer是一个COM对象，接口使用完毕之后必须将其释放，以防内存泄露。

2）XFile材质
现实中的一个几何体有几何信息，也有材质等信息。这也就是说XFile中也必然包含这些信息。上面的D3DXLoadMeshFromX函数的参数中，有描述几何信息的邻接信息的参数，当然还有材质信息的ppMaterials的参数。然而，材质信息是被存储在一个被称作D3DXMATERIAL类型的结构数组中。值得一提的是，D3DXMATERIAL结构数组的第i项与第i个子集（子集就是一系列用相同绘制属性绘制三角形图元的组合，在上一章中有讲述）相对应，绘制时候循环遍历即可。该结构定义如下：

typedef struct D3DXMATERIAL{
D3DMATERIAL9 MatD3D;
LPSTR pTextureFilename;
} D3DXMATERIAL;

其中，字符串指针pTextureFilename指定了与网格相关的纹理文件名。需要说明的是，XFile文件中并未存储纹理数据，它只包含了纹理图像文件名，该文件名是对包含了实际纹理数据的纹理图像的引用。当用函数D3DXLoadMeshFromX加载XFile文件之后需要根据指定的纹理文件名加载纹理数据。

2. 渐进网格
首先，我们需要明白为什么需要渐进网格这个东西。在游戏中，我们绘制的场景中是尽可能地模拟现实世界的一切。自然地，所有物体对于观察者都会有远景之分。当你距离某物体很远时，你看到的就会比较模糊，而这种模糊和粗糙在Direct3D中就是通过减少物体的面元个数来实现的。事实上，这也是必须的。对于一个大型游戏而言，如果所有的物体都按照最原始的网格面片个数来绘制的，那么这样做的话是和游戏对速度的要求是矛盾的。渐进网格就是在这样的情况下应运而生的。
废话就不多了，我们来了解一下渐进网格的具体用法。渐进网格类似于多级渐进纹理。在代码中我们用ID3DXPMesh接口来使用渐进纹理。
1）生成渐进网格
和前面一样，我们需要先弄出个具体的ID3DXPMesh对象并用对应的信息填充。在Direct3D中，我们用如下函数创建ID3DXPMesh对象。

HRESULT D3DXGeneratePMesh(
LPD3DXMESH pMesh,	// 渐进网格信息根据这个网格信息产生
CONST DWORD *pAdjacency,	//pMesh的邻接信息
CONST D3DXATTRIBUTEWEIGHTS *pVertexAttributeWeights,	//解释如下
CONST FLOAT *pVertexWeights,	//顶点权值
DWORD MinValue,		//网格中的顶点数或面片数可被简化的下限
DWORD Options,
LPD3DXPMESH *ppPMesh	//输出的渐进网格
);

2）顶点属性权值
在前面学习顶点我们知道，我们定义的顶点结构体都有自己的属性，这些属性包括了顶点的位置、颜色等等。渐进网格就是要根据实际情况来移除一些不必要的顶点。这样说来，到底应该移除顶点呢？计算机并不是我们想象中那么智能，相反，他是很笨，聪明的是人。我们需要为顶点每一个可能的分量指定一个权值，以指定它被移除的概率大小。权值越大，被移除的概率越大。在代码中，我们用一个唤作D3DXATTRIBUTEWEIRHTS的结构体来描述顶点属性权值。该结构定义如下：

typedef struct D3DXATTRIBUTEWEIGHTS{
FLOAT Position；
FLOAT Boundary；
FLOAT Normal；
FLOAT Diffuse；
FLOAT Specular；
FLOAT Texcoord[8];
FLOAT Tangent；
FLOAT Binormal；
} D3DXATTRIBUTEWEIGHTS，*LPD3DXATTRIBUTEWEIGHTS；

在Direct3D中，D3DXATTRIBUTEWEIGHTS都有默认值，如下。一般情况，除非特别需要，一般使用默认值。

D3DXATTRIBUTEWEIGHTS AttributeWeights;
AttributeWeights.Position = 1.0；
AttributeWeights.Boundary = 1.0；
AttributeWeights.Normal = 1.0；
AttributeWeights.Diffuse = 0.0；
AttributeWeights.Specular = 0.0；
AttributeWeights.Tex[8] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,};

关于渐进网格的学习就到这里了。兴许这个时候对渐进网格的感觉还是很模糊，这个是正常的。我们下面的学习还会再接触渐进网格。

理论的学习是枯燥的，大家加油，共勉！

本章完~

——Josh 2012年12月10日