逐梦旅程学习笔记 DirectX开发入门02:旋转的彩色立方体

本文是 系列笔记DirectX部分的第2篇，上一篇参见

逐梦旅程学习笔记 DirectX开发入门01:应用程序基本框架

这个示例增加了一些实际的内容，首先是绘制一个颜色随机变幻的彩色立方体，其二是显示FPS

我录制了一段运行时刻的视频如下（若无法显示请点此跳转）

如果不能播放视频，请参考以下截图

因为GIF动态图片只能播放第一帧，所以就分别截取了几个时刻的静态帧图片











以上都是颜色填充模式，按下数字键‘1’后切换到线框模式



按下数字键‘2’切换回颜色填充模式。这个示例比较简单，没有涉及到高级的内容，如果能够理解01篇的话，这个示例应当不算太难。

我们来看看，原始的App类现在改成什么样了

#include <d3d9.h>
#include <d3dx9.h>
#include <Windows.h>

struct CUSTOMVERTEX
{
FLOAT x, y, z;
DWORD color;
};

#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZ|D3DFVF_DIFFUSE)

class App
{
public:
App();
~App();
public:
void Create(HWND hwnd);
void Render(void);
void CleanUp(void);

void InitObjects(void);
void Rotate(void);

double GetFPS();

private:
D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;
LPDIRECT3DDEVICE9 device;
ID3DXFont*  pFont;
char szFPS[32];

LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9		pVertexBuffer = NULL;    //顶点缓冲区对象
LPDIRECT3DINDEXBUFFER9		pIndexBuffer = NULL;    // 索引缓存对象

RECT rect;
RECT clientRect;
int width, height;
double fps;
int frameCount;
DWORD tickCurrent;
DWORD tickLast;
};

关于FVF（灵活顶点格式）可以参考这篇文章

3D游戏编程入门(十一)D3D基础之FVF格式

比较上述代码可以发现，App类增加了一些成员变量和3个新的方法。

ID3DXFont* pFont;  //将用作文字输出

char szFPS[32];  //存储用于输出的字符串

余下变量意义正如其名，例如

LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9
pVertexBuffer = NULL;//顶点缓冲区对象

LPDIRECT3DINDEXBUFFER9
pIndexBuffer = NULL;//索引缓存对象

现在主要关注InitObjects(), Rotate(), GetFPS() 这3个函数

InitObjects用来初始化将要绘制的内容（立方体），具体内容如下

基本上是直接复制浅墨《逐梦旅程》一书中的代码，小作修改

void App::InitObjects()
{
//创建顶点缓存
device->CreateVertexBuffer(8 * sizeof(CUSTOMVERTEX),
0, D3DFVF_CUSTOMVERTEX,D3DPOOL_DEFAULT, &pVertexBuffer, NULL);
// 创建索引缓存
device->CreateIndexBuffer(36 * sizeof(WORD), 0,
D3DFMT_INDEX16, D3DPOOL_DEFAULT, &pIndexBuffer, NULL);

CUSTOMVERTEX Vertices[] =
{
{ -20.0f, 20.0f, -20.0f, D3DCOLOR_XRGB(rand() % 256, rand() % 256, rand() % 256) },
{ -20.0f, 20.0f, 20.0f, D3DCOLOR_XRGB(rand() % 256, rand() % 256, rand() % 256) },
{ 20.0f, 20.0f, 20.0f, D3DCOLOR_XRGB(rand() % 256, rand() % 256, rand() % 256) },
{ 20.0f, 20.0f, -20.0f, D3DCOLOR_XRGB(rand() % 256, rand() % 256, rand() % 256) },
{ -20.0f, -20.0f, -20.0f, D3DCOLOR_XRGB(rand() % 256, rand() % 256, rand() % 256) },
{ -20.0f, -20.0f, 20.0f, D3DCOLOR_XRGB(rand() % 256, rand() % 256, rand() % 256) },
{ 20.0f, -20.0f, 20.0f, D3DCOLOR_XRGB(rand() % 256, rand() % 256, rand() % 256) },
{ 20.0f, -20.0f, -20.0f, D3DCOLOR_XRGB(rand() % 256, rand() % 256, rand() % 256) },

};

//填充顶点缓存
VOID* pVertices;
pVertexBuffer->Lock(0, sizeof(Vertices), (void**)&pVertices, 0);
memcpy(pVertices, Vertices, sizeof(Vertices));
pVertexBuffer->Unlock();

// 填充索引数据
WORD *pIndices = NULL;
pIndexBuffer->Lock(0, 0, (void**)&pIndices, 0);

// 顶面
pIndices[0] = 0, pIndices[1] = 1, pIndices[2] = 2;
pIndices[3] = 0, pIndices[4] = 2, pIndices[5] = 3;
// 正面
pIndices[6] = 0, pIndices[7] = 3, pIndices[8] = 7;
pIndices[9] = 0, pIndices[10] = 7, pIndices[11] = 4;
// 左侧面
pIndices[12] = 0, pIndices[13] = 4, pIndices[14] = 5;
pIndices[15] = 0, pIndices[16] = 5, pIndices[17] = 1;
// 右侧面
pIndices[18] = 2, pIndices[19] = 6, pIndices[20] = 7;
pIndices[21] = 2, pIndices[22] = 7, pIndices[23] = 3;
// 背面
pIndices[24] = 2, pIndices[25] = 5, pIndices[26] = 6;
pIndices[27] = 2, pIndices[28] = 1, pIndices[29] = 5;
// 底面
pIndices[30] = 4, pIndices[31] = 6, pIndices[32] = 5;
pIndices[33] = 4, pIndices[34] = 7, pIndices[35] = 6;
pIndexBuffer->Unlock();

device->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, FALSE);      //关闭光照
device->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_CCW);   //开启背面消隐
}

Rotate()是旋转操作，稍后再详细讲解

GetFPS()是获取当前帧率（frame per second）

以下frameCount,tickCurrent,tickLast,fps都是App类的成员变量

double App::GetFPS()
{
++frameCount;
tickCurrent = GetTickCount();
double delta = ((double)(tickCurrent - tickLast)) / 1000.0;
if (delta > 1.0)
{
fps = ((double)frameCount) / delta;
tickLast = tickCurrent;
frameCount = 0;
}

return fps;
}

因为GetFPS()函数在每一次执行Render()即绘制操作时都被调用，因此调用GetFPS()的次数就是绘制的次数

这样，如果我们记录调用GetFPS()的时刻和帧数frameCount

当时间间隔达到1秒的时候，这时候计算出这一秒间隔内绘制的frameCount就能得到帧率fps

接下来看看Render()函数的内容

void App::Render()
{
device->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 128), 1.0f, 0);
device->BeginScene();

Rotate();

if (::GetAsyncKeyState(0x31) & 0x8000f)         // 若数字键1被按下，进行线框填充
device->SetRenderState(D3DRS_FILLMODE, D3DFILL_WIREFRAME);
if (::GetAsyncKeyState(0x32) & 0x8000f)         // 若数字键2被按下，进行实体填充
device->SetRenderState(D3DRS_FILLMODE, D3DFILL_SOLID);

device->SetStreamSource(0, pVertexBuffer, 0, sizeof(CUSTOMVERTEX));//把包含的几何体信息的顶点缓存和渲染流水线相关联
device->SetFVF(D3DFVF_CUSTOMVERTEX);//指定我们使用的灵活顶点格式的宏名称
device->SetIndices(pIndexBuffer);//设置索引缓存
device->DrawIndexedPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 0, 8, 0, 12);//利用索引缓存配合顶点缓存绘制图形

int ct=sprintf_s(szFPS, 32, "FPS:%08.3f", GetFPS());
pFont->DrawText(NULL, szFPS, ct, &clientRect, DT_TOP|DT_RIGHT , D3DCOLOR_XRGB(255, 0, 255));
device->EndScene();
device->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);
}

首先是device->Clear()对画面进行刷新

然后是device->BegineScene()准备绘制流水

接着Rotate()执行旋转操作

期间按照渲染步骤（渲染管线/流水线）进行设置，DX会自动进行后台计算处理

再接着device->EndScene()结束绘制流水

最后device->Present()呈现(根据交换链中当前帧进行填充)

本文原创，部分代码参考了浅墨《逐梦旅程》中的示例

完整代码参见

https://github.com/fengyhack/DirectGame/tree/CubeDemo

博文原始地址

http://blog.csdn.net/fengyhack/article/details/41682143