模型的表示

場景：物品或模型的集合

任何物品都可以用三角形網(wǎng)絡(luò)逼近表示。我們經(jīng)常用以下術(shù)語描述三角形網(wǎng)絡(luò)：多邊形(polygons)、圖元(primitives)、網(wǎng)絡(luò)幾何單元(mesh geometry)。

描述三角形：指定三個頂點

描述物品：三角形單元列表

頂點格式

可以創(chuàng)建我們所希望包含的頂點信息，如位置，顏色等，如下所示

Code Snippet

struct ColorVertex{

????float _x,_y,_z;

????DWORD color;

};

struct NormalTexVertex{

????float _x,_y,_z;

????float _nx,_ny,_nz;

????float _u,_v;

};

頂點結(jié)構(gòu)定義好之后，就需要用靈活頂點格式(FVF)標(biāo)記組合來描述頂點的組織結(jié)構(gòu)。如下所示

#define FVF_COLOR (D3DFVF_XYZ | DEDFVF_DIFFUSE)? //包含了位置信息和漫反射信息

#define FVF_NORMAL_TEX (D3DFVF_XYZ | D3dFVF_NORMAL | D3DFVF_TEX1) //包含了位置、法線、紋理坐標(biāo)。

靈活頂點格式約定：標(biāo)記指定順序與頂點結(jié)構(gòu)中相應(yīng)類型數(shù)據(jù)保持一致

三角形單元

三角形單元包含了我們所希望繪制的每個獨立三角形的數(shù)據(jù)。如下圖所示產(chǎn)，并指定每個三角形單元的頂點。

Vertex rect[6] = {v0,v1,v2,v0,v2,v3}

索引

原理：頂點列表包含了全部獨立的頂點，索引包含了指向頂點列表的索引，這些索引規(guī)定了為構(gòu)建三角形單元，各頂點應(yīng)按何種方式來組織。上圖中的例子可以這樣創(chuàng)建

Vertex vertexList[4] = {v0,v1,v2,v3}

WORD indexList[6] = {0,1,2,0,2,3} //其中0,1,2 都上vertexlist的下標(biāo)。

虛擬攝像機

那些位于視域體之外的物品是不可見的，在進(jìn)一步處理時就應(yīng)將其丟棄。丟棄這類數(shù)據(jù)運算過程稱為裁剪。

繪制流水線

定義：建立了3d場景的幾何描述，并設(shè)置好虛擬攝像機，我們下面的任務(wù)就是在顯示器中建立該場景的2d表示。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)實施的一系列去算統(tǒng)稱為繪制流水線

DirectX坐標(biāo)變換：IDirect3DDevice9->SetTransform（變換類型,變換矩陣）。例如為了實現(xiàn)自局部坐標(biāo)系到世界坐標(biāo)系的變換，我們可以這樣寫

Device->SetTransform(D3DTS_WORD, & worldMatrix)

局部坐標(biāo)系:、

定義：用于定義構(gòu)成物品三角形列表的坐標(biāo)系。如下圖是在自身坐標(biāo)系中定義的茶壺

世界坐標(biāo)系

位于局部坐標(biāo)系中的物品通過一個稱為世界變換的去算過程到世界坐標(biāo)系。通常包括平移、旋轉(zhuǎn)等。

假如我們想讓一個立方體位于世界坐標(biāo)系中的點(-3,2,6)上，讓一個球體位于(5,2,-1) 上，可以如下實現(xiàn)

Code Snippet

D3DMATRIX cubeWorldMatrix;

D3DXMatrixTranslation(&cubeWorldMatrix,-3.0f,2.0f,6.0f);

D3DXMATRIX sphereWorldMatrix;

D3DXMatrixTranslation(&sphereWorldMatrix,5,0f,0.0f,-2.0f);

?

//set the cub's transformation

Device->SetTransform(D3DTS_WORLD,&cubeWorldMatrix);

drawCube();

?

Device->SetTransform(D3DTS_WORLD,&sphereWorldMatrix);

drawSphere();

觀察坐標(biāo)系

為簡化運算將攝像機變換至至世界坐標(biāo)系原點，并使其光陣與z軸同向。同時空間中的所有幾何體都隨著攝像機一同進(jìn)行變換，以保證攝像機視場恒定? 。這種變換稱為取景變換。我們稱變換后的幾何體位于觀察坐標(biāo)系中。

取景變換矩陣可以用如下函數(shù)得到

?

假如攝像機們于（5,3,10），其觀察點為世界坐標(biāo)系原點。我們可以這樣創(chuàng)建取景變換矩陣

Code Snippet

D3DXVECTOR3 position(5.0f,3.0f,-10.0f);

D3DXVECTOR3 targetPoint(0.0f,0.0f,0.0f);

D3DXVECTOR3 worldUp(0.0f,1.0f,0.0f);

D3DXMATRIX V;

D3DXMatrixLookAtLH(&V,&position,&targetPoint,&worldUp);

取景變換需要用IDirect3DDevice9:: SetTransform來設(shè)定，其中用于變換的類參數(shù)需要指定為D3DTS_VIEW;

Device->SetTransform(D3DTS_VIEW,&V)

背面消隱

通俗來講就是看不見物體的背面，我們將背面加以剔除，這稱為背面消隱。

哪些是背面朝向：默認(rèn)狀態(tài)下Dirct3d認(rèn)為頂點順時針（觀察坐標(biāo)系中）的三角形單元是正面朝向的。頂點排列順序為逆時針的是背面朝向的

如果某些原因?qū)е卤趁嫦[方式不能滿足應(yīng)用要求，我們可以修改繪制狀態(tài)來達(dá)到目的

Devoce->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE,Value)

其中 Value可取以下值：D3DCULL_NONE 完全禁用背面消隱。 D3DCULL_CW 只用順時針繞序的三角形進(jìn)行消隱。 D3DCULL_CCW 默認(rèn)值。

光照

裁剪

投影

觀察坐標(biāo)系中我們的任務(wù)是獲取3d場景的2d表示。從n維變?yōu)閚-1維的過程稱為投影。實現(xiàn)投影有多多種方式 ，我們只對其中一種感興趣，即透視投影。透視投影會產(chǎn)生“透視縮短”的效果，即近大遠(yuǎn)小。我們將使用以下函數(shù)其功能是依據(jù)視域體的描述信息創(chuàng)建一個投影矩陣。

視口變換

定義：將頂點坐標(biāo)從投影窗口投影窗口轉(zhuǎn)換到屏幕的一個矩形區(qū)域中。

光柵化

為了繪制每一個三形單元 ，如何計算構(gòu)成三角形單元的每個像素的顏色值。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《DirectX 9.0 3D游戏开发编程基础》 第二章 绘制流水线 读书笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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