Visual Studio為開發(fā)Direct3D應(yīng)用程序提供了便捷的模版，讀者可以不必手動(dòng)去新建Direct3D中所使用到的基礎(chǔ)資源，而只需專注于圖形的繪制。本小節(jié)主要為讀者介紹這個(gè)模版中用于繪制圖形的主要函數(shù)及其功能，為了能讓讀者更為清楚地了解如何使用此模版繪制三維立體圖形，下面的介紹將分為四部分，其中第一部分介紹在Visual Staudio 2012中如何新建Direct3D項(xiàng)目模版，第二部分介紹Direct3D項(xiàng)目模版中用于設(shè)置觀察視點(diǎn)的函數(shù)和設(shè)置投影矩陣的函數(shù)，第三部分緊接著來介紹Direct3D項(xiàng)目模版中用于創(chuàng)建著色器和立體圖形頂點(diǎn)的函數(shù)，最后一部分介紹Direct3D項(xiàng)目模版中用于繪制立體圖形的函數(shù)。

（1）新建Direct3D項(xiàng)目模版

打開Visual Studio，單擊"文件"菜單，在出現(xiàn)的下拉菜單欄中選擇"新建項(xiàng)目"，彈出"新建項(xiàng)目"窗口，并選擇"Visual C++"菜單欄的"Windows應(yīng)用商店"選項(xiàng)，接著選中"Direct3D應(yīng)用程序"，如圖20-22所示。

圖20-22 添加Direct3D項(xiàng)目模版

通過上述的步驟可以新建一個(gè)Direct3D應(yīng)用程序項(xiàng)目作為開發(fā)Direct3D應(yīng)用程序的模版，在這個(gè)項(xiàng)目中主要包含如下的文件：

• BasicTimer.h頭文件，在這個(gè)頭文件中定義了一個(gè)作為計(jì)時(shí)器的BasicTimer類。
• DirectXHelper.h頭文件，在這個(gè)頭文件中定義了用于處理異常和讀取資源文件的函數(shù)。
• CubeRenderer.h頭文件，用于聲明在CubeRenderer.cpp源文件中所使用的變量和函數(shù)。
• Direct3Dbase.h頭文件，用于聲明在Direct3DBase.cpp源文件中所使用的變量和函數(shù)。
• CubeRenderer.cpp源文件，在這個(gè)源文件中添加用于繪制立體圖形的實(shí)現(xiàn)代碼。
• Direct3DBase.cpp源文件，在這個(gè)源文件中添加用于新建Direct3D資源的實(shí)現(xiàn)代碼。
• SimplePixelShader.hlsl文件，用于解析像素著色器的信息。
• SimpleVertexShader.hlsl文件，用于解析頂點(diǎn)著色器的信息。

了解了如何在Visual Staudio 2012中新建一個(gè)用于開發(fā)Direct3D應(yīng)用程序的模版以后，下面將介紹此模版中用于設(shè)置觀察視點(diǎn)的函數(shù)和設(shè)置投影矩陣的函數(shù)。

（2）Update函數(shù)和CreateWindowSizeDependentResources函數(shù)

在介紹Update函數(shù)和CreateWindowSizeDependentResources函數(shù)之前，首先來介紹ModelViewProjectionConstantBuffer結(jié)構(gòu)體，此結(jié)構(gòu)體默認(rèn)定義在CubeRenderer.h頭文件中，代碼如下所示：

struct ModelViewProjectionConstantBuffer

{

????DirectX::XMFLOAT4X4 model;

????DirectX::XMFLOAT4X4 view;

????DirectX::XMFLOAT4X4 projection;

};

在ModelViewProjectionConstantBuffer結(jié)構(gòu)體中定義了三個(gè)XMFLOAT4X4結(jié)構(gòu)體的變量，分別是model、view和projection。其中model結(jié)構(gòu)體變量用于表示立體圖形的世界矩陣，view結(jié)構(gòu)體變量用于表示立體圖形的觀察矩陣，projection結(jié)構(gòu)體變量用于表示立體圖形的投影矩陣。

CubeRenderer.cpp源文件的Update函數(shù)用于設(shè)置觀察視點(diǎn)，此觀察視點(diǎn)用來將三維立體圖形呈現(xiàn)在應(yīng)用窗口中。Update函數(shù)的實(shí)現(xiàn)代碼如下所示：

void CubeRenderer::Update(float timeTotal, float timeDelta)

{

????// 未使用的參數(shù)

????(void) timeDelta;

????//觀察視點(diǎn)的位置，X=0.0,Y=0.7,Z=1.5,W=0.0

????XMVECTOR eye = XMVectorSet(0.0f, 0.7f, 1.5f, 0.0f);

????//觀察目標(biāo)的位置，X=0.0,Y=-0.1,Z=0.0,W=0.0

????XMVECTOR at = XMVectorSet(0.0f, -0.1f, 0.0f, 0.0f);

????//觀察視點(diǎn)的向上向量，X=0.0,Y=1.0,Z=0.0,W=0.0

????XMVECTOR up = XMVectorSet(0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f);

????//設(shè)置觀察視點(diǎn)

????XMStoreFloat4x4(&m_constantBufferData.view, XMMatrixTranspose(XMMatrixLookAtRH(eye, at, up)));

????//設(shè)置世界矩陣

????XMStoreFloat4x4(&m_constantBufferData.model, XMMatrixTranspose(XMMatrixRotationY(timeTotal * XM_PIDIV4)));

}

在上面的代碼中定義了三個(gè)XMVECTOR類型的變量eye、at和up，其中eye變量用于儲存觀察視點(diǎn)的位置，at變量用于儲存觀察目標(biāo)的位置，up變量用于儲存觀察視點(diǎn)的向上向量。調(diào)用XMVectorSet函數(shù)將觀察視點(diǎn)的位置設(shè)為{0.0f，0.7f，1.5f，0.0f }，并將觀察目標(biāo)的位置設(shè)為{0.0f，-1.0f，0.0f，0.0f }，接著將觀察視點(diǎn)的向上向量設(shè)為{0.0f，1.0f，0.0f，0.0f}。接下來調(diào)用XMMatrixLookAtRH函數(shù)并使用eye變量、at變量和up變量作為參數(shù)得到一個(gè)矩陣，并以這個(gè)矩陣作為參數(shù)調(diào)用XMMatrixTranspose函數(shù)得到一個(gè)轉(zhuǎn)置矩陣，接著調(diào)用XMStoreFloat4x4函數(shù)將此轉(zhuǎn)置矩陣存儲到view結(jié)構(gòu)體變量中。

然后以參數(shù)timeTotal乘以XM_PIDIV4常量所得到的值作為參數(shù)調(diào)用XMMatrixRotationY 函數(shù)，得到一個(gè)繞Y軸的旋轉(zhuǎn)矩陣，并以這個(gè)旋轉(zhuǎn)矩陣作為參數(shù)調(diào)用XMMatrixTranspose函數(shù)得到一個(gè)轉(zhuǎn)置矩陣，最后調(diào)用XMStoreFloat4x4函數(shù)將這個(gè)轉(zhuǎn)置矩陣存儲到model結(jié)構(gòu)體變量中，使立體圖形繞Y軸旋轉(zhuǎn)。

CubeRenderer.cpp源文件的CreateWindowSizeDependentResources函數(shù)用于設(shè)置投影矩陣，此函數(shù)的實(shí)現(xiàn)代碼如下所示：

void CubeRenderer::CreateWindowSizeDependentResources()

{

????Direct3DBase::CreateWindowSizeDependentResources();

????//定義aspectRatio變量

????float aspectRatio = m_windowBounds.Width / m_windowBounds.Height;

????//定義fovAngleY變量

????float fovAngleY = 70.0f * XM_PI / 180.0f;

????//設(shè)置投影矩陣

????XMStoreFloat4x4(

????????&m_constantBufferData.projection,

????????XMMatrixTranspose(

????????????XMMatrixMultiply(

????????????????XMMatrixPerspectiveFovRH(fovAngleY,

????????????????????aspectRatio,

????????????????????0.01f,

????????????????????100.0f

????????????????),

????XMLoadFloat4x4(&m_orientationTransform3D)

????????????)

????????)

????);

}

在上面的代碼中，首先調(diào)用定義在Direct3DBase.cpp源文件中的CreateWindowSizeDependentResources函數(shù)來新建與應(yīng)用窗口大小相關(guān)的資源。然后定義兩個(gè)float類型的變量aspectRatio和fovAngleY，將應(yīng)用窗口的寬度除以應(yīng)用窗口的高度所得到的值賦給aspectRatio變量，并將70.0f乘以XM_PI常量再除以180.0f所得到的值賦給fovAngleY變量。接著以aspectRatio變量和fovAngleY變量作為參數(shù)調(diào)用XMMatrixPerspectiveFovRH函數(shù)來得到一個(gè)右手透視投影矩陣，使用XMMatrixMultiply函數(shù)將這個(gè)左手透視矩陣乘以XMLoadFloat4x4函數(shù)所返回的矩陣，得到一個(gè)新矩陣，并以這個(gè)新矩陣作為參數(shù)調(diào)用XMMatrixTranspose函數(shù)得到一個(gè)轉(zhuǎn)置矩陣，最后調(diào)用XMStoreFloat4x4函數(shù)將這個(gè)轉(zhuǎn)置矩陣存儲到projection結(jié)構(gòu)體變量中。

總結(jié)

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