VB+DX游戏编程教程 第三话：多变的矩阵

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     在上一次我们说到了如何在DX的环境下绘制出我们最基本的三角形。还是先回顾一下重要的几个步骤：创建好D3D设备→创建顶点缓存→填充顶点缓存→绘制出顶点图形。也是很简单的三步骤。由于我们是初次学习，所以我们直接采用了2D的环境下来绘制三角形。仔细的朋友可以记得起我们当时定义点的自定义类型的时候，里面有一个RHW参数。那这是什么意思呢。





在这幅图中我们就可以看出了缘由。上次我们定义的是2D的平面坐标，所以我们定义了xyz和rhw以及颜色这些参数。为了区分2D和3D坐标，所以引用了rhw这个参数，它表示沿Z轴从观察点到顶点的距离。当然如果我们要定义2D坐标，就不能定义3D坐标。这两者是相矛盾的。这与后文的定义FVF格式的D3DFVF_XYZ和D3DFVF_XYZRHW也是相吻合的。我们不能同时出现这两者。当然说了这么多，既然2D的坐标我们已经学会了，所以我们今天讲试着定义3D的坐标，在3D里面我们可以更容易的操作图形，能够很轻松的就让他旋转，缩放等等。先上这节课案例的效果图：

(点击图片看效果）

     好的，那我们就开始几天的学习笔记。而要让这些对象变化，我们就得引入一个新的概念--矩阵。没错，在线性代数里面出现的矩阵！为了和向量已经点相互区分，在D3D中引入了4维的矩阵。当然在D3D中已经封装好了很多复杂的矩阵转换，所以我们可以很轻松的使用这一些函数或者对象。首先我们在VB中定义一个变量为D3DXMATRIX对象。DIM
Mat as D3DXMATRIX 。然后我们在mat后面输入一个点，Vb的自动提示功能后提示出很多M11,M12,M13…………的东西。因为的D3D的矩阵是一个4*4的矩阵。M11表示第一行第一列的数值，M12为第一行第二列的数值…………同理，一直到M44所构成这一个对象体。





我们可以看到。原全2矩阵与另一个矩阵相乘之后得到的结果比原来小了一倍。如果应用到我们3D的实
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际中来，就可以知道图形被我们缩小了一半。当然其他旋转矩阵也是同理。值得庆幸的是，D3Dx已经将这些旋转缩放矩阵为我们设计好了，我们只需要调用函数就可以得到结果，而不需要我们自己去设置。这里提出几个常用的变换矩阵函数：

D3DXMatrixRotationX；D3DXMatrixRotationY；D3DXMatrixRotationZ

作用分别为绕X,Y,Z轴旋转。格式为D3DXMatrixRotationX reslut(D3DXMATRIX)输出结果的矩阵,Angle（Single）旋转的角度，单位为弧度

所以我们将上节课的VERT格式变换，取消RHW参数。FVF格式变化为D3DFVF_XYZ + D3DFVF_DEFULT。重新设置顶点位置坐标：

   VERT(0).xyz = Vec(-1, -1, 0):  VERT(0).color = &HFFFF0000

   VERT(1).xyz = Vec(1, -1, 0): VERT(1).color = &HFF00FF00

   VERT(2).xyz = Vec(0, 1, 0): VERT(2).color = &HFF00FFFF

然后我们让这个三角形能够在三维空间中能够绕X轴旋转：

新建一个过程SetMatrix()  

   Dim MatWorld As D3DMATRIX                                              '定义世界矩阵

   Dim MatX As D3DMATRIX

   D3DXMatrixRotationX MatX, Timer * 2                    '将得到的结果输出到MatX

   D3DXMatrixIdentity MatWorld                              '初始化单位矩阵

然后我们将引入另一个函数，目的是让绕X轴旋转的矩阵赋予给我们的另一个定义的世界矩阵中

 D3DXMatrixMultiply MatWorld, MatWorld, MatX "格式 D3DXMatrixMultiply 输出矩阵，矩阵1，矩阵2"意思将矩阵1和矩阵合并后传值给输出矩阵

这样我们就得到了绕X轴旋转的矩阵，但是我们要将它转换到世界坐标系中我们才能够看见。而我们刚才定义的MatWorld正是世界变换矩阵。所有我们告诉DX，让他能够转换。用SetTransform D3DTS_WORLD, MatWorld

具体格式为Dirext3DDevice.SetTransform 格式,矩阵。在案例中我们已经创建好了D3D设备，所有我们直接

 IDX3Device.SetTransform D3DTS_WORLD, MatWorld。这样就变换了世界坐标体系。

接下来我们要设置我们的观察体系。坐标有了，但没有观察者，也不能显示出东西。

我们引用D3DXMatrixLookAtLH这个函数来体现我们的观察坐标，结构如下

D3DXMatrixLookAtLH  输出的观察矩阵，观察点的坐标，目标点的坐标， 向上的方向。

一般我们可以讲向上的方向坐标设置为    0，1，0

所有我们设置我们的观察坐标：

  Dim MatView As D3DMATRIX

  D3DXMatrixLookAtLH MatView, Vec(0#, 3#, -5#), Vec(0#, 0#, 0#), Vec(0#, 1#, 0#)           '更改点坐标你将看到不一样的效果

设置好后我们同样告诉DX，让它来转换：

  IDX3Device.SetTransform D3DTS_VIEW, MatView

最后一步：我们的空间是3维的 ，但屏幕是一个平面，我们怎样将3维空间显示在屏幕上呢。

所以我们需要引入投影矩阵。D3DXMatrixPerspectiveFovLH MatProj, g_pi / 4, 1, 1, 100

格式：D3DXMatrixPerspectiveFovLH 输出投影矩阵，视角范围单位弧度，纵横比，近裁剪z值，远裁剪z值

说明：裁剪的意思是当物体大于远裁剪值时将不会被显示出来，近裁剪同理

'投影矩阵

  Dim MatProj As D3DMATRIX

  Const g_pi = 3.1415926

  D3DXMatrixPerspectiveFovLH MatProj, g_pi / 4, 1, 1, 100

  IDX3Device.SetTransform D3DTS_PROJECTION, MatProj

好的。这样我们就设置完了。在我们的渲染过程中加上SetMatrix。让它每次都能够刷新变化。

然后在D3D创建过程中加入 

     IDX3Device.SetRenderState D3DRS_CULLMODE, 1                     '背面剪裁 1为不剪裁 2为剪裁背面。

    IDX3Device.SetRenderState D3DRS_LIGHTING, 0                      ' 灯光效果

好的，运行一下试试。是不是得到了我们刚才gif图上的效果。当然你可以自行修改绕轴的变化和视角的范围等等。将会有不一样的效果。

最后附上源码：

点击→：http://pan.baidu.com/s/1jGITTo6