D3D矩阵Matrices

1. //使用矩阵  
2. //熟悉创建设备和顶点的方法  
3. //想要自由创建三维顶点，必须使用4*4大小的矩阵。基本的矩阵变换包括移动(transition)、  
4. //旋转(rotation)和缩放(scaling)三种。几何信息为模型坐标系，必须变换为三维世界坐标系。  
5. //这时使用世界矩阵，再次将世界坐标系的集合信息变换为摄像机坐标系。这时使用的是视图  
6. //矩阵。只有将视图矩阵的集合信息投影到二维平面，才能绘制到窗口。也就是说：经过世界  
7. //坐标->视图矩阵->投影矩阵的变换才能进行绘图(当然，还需要进行裁剪等处理工作)  
8.   
9. #include <Windows.h>  
10. #include <mmsystem.h>         //使用TimeGetTime()函数包含的首部  
11. #include <d3dx9.h>  
12.   
13. //全局参数  
14. LPDIRECT3D9         g_pD3D  = NULL;  //创建D3D设备的D3D对象参数  
15. LPDIRECT3DDEVICE9       g_pd3dDevice = NULL; //渲染使用中的D3D设备  
16. LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9     g_pVB   = NULL; //存储顶点的顶点缓冲  
17.   
18. //定义用户顶点的结构体  
19. struct CUSTOMVERTEX  
20. {  
21.     FLOAT x, y, z;      //顶点的三维坐标  
22.     DWORD color;        //顶点的颜色  
23. };  
24.   
25. //表现用户顶点结构体信息的FVF  
26. //结构体由X, Y, Z, RHW值和Diffuse颜色组成  
27. #define D3DFVF_CUSTOMVERTEX  (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE)  
28.   
29.   
30. //Direct3D初始化  
31. HRESULT InitD3D(HWND hWnd)  
32. {  
33.     //创建一个用来创建设备的D3D对象  
34.     if(NULL == (g_pD3D = Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION)))  
35.         return E_FAIL;  
36.   
37.     //创建设备的结构体  
38.     D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;  
39.     ZeroMemory(&d3dpp, sizeof(d3dpp));  
40.     d3dpp.Windowed = TRUE;  
41.     d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;  
42.     d3dpp.BackBufferFormat = D3DFMT_UNKNOWN;  
43.   
44.     //创建设备  
45.     if(FAILED(g_pD3D->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, hWnd,  
46.                 D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &d3dpp, &g_pd3dDevice)))  
47.     {  
48.         return E_FAIL;  
49.     }  
50.   
51.     //起到卷起功能，对三角形的前面、后面进行渲染  
52.     g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE);  
53.   
54.     //顶点具有颜色值，能起到光源功能  
55.     g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, FALSE);  
56.   
57.     //这里对设备状态信息进行处理  
58.     return S_OK;  
59. }  
60.   
61. //几何信息初始化  
62. HRESULT InitGeometry()  
63. {  
64.     //渲染三角形的三个顶点  
65.     CUSTOMVERTEX g_Vertices[] =   
66.     {  
67.         { -1.0f, -1.0f, 0.0f, 0xffff0000, },  
68.         {  1.0f, -1.0f, 0.0f, 0xff0000ff, },  
69.         {  0.0f,  1.0f, 0.0f, 0xffffffff, },  
70.     };  
71.   
72.     //创建顶点缓冲  
73.     //分配存储三个用户顶点的存储器  
74.     //指定存储FVF的数据格式  
75.     if(FAILED(g_pd3dDevice->CreateVertexBuffer(3*sizeof(CUSTOMVERTEX), 0, D3DFVF_CUSTOMVERTEX,   
76.                         D3DPOOL_DEFAULT, &g_pVB, NULL)))  
77.     {  
78.         return E_FAIL;  
79.     }  
80.   
81.     //将数据写入顶点缓冲  
82.     //调用顶点缓冲的Lock()函数，定义指针  
83.     VOID* pVertices;  
84.     if(FAILED(g_pVB->Lock(0, sizeof(g_Vertices), (void**)&pVertices, 0)))  
85.         return E_FAIL;  
86.     memcpy(pVertices, g_Vertices, sizeof(g_Vertices));  
87.     g_pVB->Unlock();  
88.   
89.     return S_OK;  
90. }  
91.   
92. //删除初始化对象  
93. VOID Cleanup()  
94. {  
95.     if(g_pVB != NULL)  
96.         g_pVB->Release();  
97.   
98.     if(g_pd3dDevice != NULL)  
99.         g_pd3dDevice->Release();  
100.   
101.     if(g_pD3D != NULL)  
102.         g_pD3D->Release();  
103. }  
104.   
105. //创建矩阵：矩阵分为世界矩阵、视图矩阵、投影矩阵  
106. VOID SetupMatrices()  
107. {  
108.     //世界矩阵  
109.     D3DXMATRIXA16 matWorld;  
110.   
111.     UINT iTime = timeGetTime() % 1000;     //运行1000的余数运算，以保证Float运算的精确度  
112.     FLOAT fAngle = iTime * (2.0f * D3DX_PI) / 1000.0f;    //创建每1000毫秒旋转一圈(2 * pi)的旋转矩阵  
113.     D3DXMatrixRotationY(&matWorld, fAngle);              //创建以Y轴为旋转轴的旋转矩阵  
114.     g_pd3dDevice->SetTransform(D3DTS_WORLD, &matWorld);      //在设备中将创建的矩阵设定为世界矩阵  
115.   
116.     //视图矩阵  
117.     //定义视图矩阵需要3个值  
118.     D3DXVECTOR3 vEyePt(0.0f, 3.0f, -5.0f);          //1.眼睛的位置（0，3.0，-5）  
119.     D3DXVECTOR3 vLookatPt(0.0f, 0.0f, 0.0f);        //2.眼睛观察的位置（0,0,0）  
120.     D3DXVECTOR3 vUpVec(0.0f, 1.0f, 0.0f);           //3.表现顶点方向的上方向量（0,1,0）  
121.     D3DXMATRIXA16 matView;  
122.     D3DXMatrixLookAtLH(&matView, &vEyePt, &vLookatPt, &vUpVec); //由1,2,3的值创建视图矩阵  
123.     g_pd3dDevice->SetTransform(D3DTS_VIEW, &matView);        //在设备中设定创建的视图矩阵  
124.   
125.     //投影矩阵  
126.     //定义投影矩阵需要视角(FOV = Field of view)、长宽比(aspect ratio)和裁剪平面的值  
127.     D3DXMATRIXA16 matProj;  
128.     //matProj       : 设定值的矩阵  
129.     //D3DX_PI/4  : FOV (D3DX_PI/4 = 45°)  
130.     //1.0f              : 长宽比  
131.     //1.0f              : 近裁剪面（near clipping plane）  
132.     //100.0f            : 远裁剪面（far clipping plane）  
133.     D3DXMatrixPerspectiveFovLH(&matProj, D3DX_PI/4, 1.0f, 1.0f, 100.0f);  
134.     g_pd3dDevice->SetTransform(D3DTS_PROJECTION, &matProj);          //在设备中设定创建的投影矩阵  
135. }  
136.   
137. //绘图  
138. VOID Render()  
139. {  
140.     //将后置缓冲清除，同时设置为蓝色（0,0,255）  
141.     g_pd3dDevice->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(0,0,0), 1.0f, 0);  
142.   
143.     //开始渲染  
144.     if(SUCCEEDED(g_pd3dDevice->BeginScene()))  
145.     {  
146.         //创建世界矩阵、视图矩阵、投影矩阵  
147.         SetupMatrices();  
148.   
149.         //绘制顶点缓冲的三角形  
150.         //1.使包含顶点的缓冲绑定一个设备数据流  
151.         g_pd3dDevice->SetStreamSource(0, g_pVB, 0, sizeof(CUSTOMVERTEX));  
152.         //2.想D3D指定顶点着色信息，大多数情况下只指定FVF格式  
153.         g_pd3dDevice->SetFVF(D3DFVF_CUSTOMVERTEX);  
154.         //3.调用输出几何的DrawPrimitive()函数  
155.         g_pd3dDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 1);  
156.   
157.         //结束渲染  
158.         g_pd3dDevice->EndScene();  
159.     }  
160.   
161.     //显示后置缓冲的动画  
162.     g_pd3dDevice->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);  
163.   
164. }  
165.   
166. //窗口过程  
167. LRESULT WINAPI MsgProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)  
168. {  
169.     switch(msg)  
170.     {  
171.     case WM_DESTROY:  
172.             Cleanup();  
173.             PostQuitMessage(0);  
174.             return 0;  
175.     }  
176.   
177.     return DefWindowProc(hWnd, msg, wParam, lParam);  
178. }  
179.   
180. //程序的起始地址  
181. INT WINAPI WinMain(HINSTANCE hInst, HINSTANCE, LPSTR, INT)  
182. {  
183.     //注册窗口类  
184.     WNDCLASSEX wc = { sizeof(WNDCLASSEX), CS_CLASSDC, MsgProc, 0L, 0L,  
185.             GetModuleHandle(NULL), NULL, NULL, NULL, NULL,  
186.             TEXT("D3D Tutorial"), NULL };  
187.     RegisterClassEx(&wc);  
188.   
189.     //创建窗口 GetDesktopWindow()  
190.     HWND hWnd = CreateWindow(TEXT("D3D Tutorial"), TEXT("D3D Tutorial 03：Matrices"),  
191.                 WS_OVERLAPPEDWINDOW, 100, 100, 300, 300,  
192.                 GetDesktopWindow(), NULL, wc.hInstance, NULL);  
193.   
194.     //Direct3D初始化  
195.     if(SUCCEEDED(InitD3D(hWnd)))  
196.     {  
197.         //顶点缓冲  
198.         if(SUCCEEDED(InitGeometry()))  
199.         {  
200.             //显示窗口  
201.             ShowWindow(hWnd,SW_SHOWDEFAULT);  
202.             UpdateWindow(hWnd);  
203.   
204.             //消息循环  
205.             MSG msg;  
206.             ZeroMemory(&msg, sizeof(msg));  
207.             while(msg.message != WM_QUIT)  
208.             {  
209.                 //消息队列中友消息时，调用相应的处理过程  
210.                 if(PeekMessage(&msg, NULL, 0U, 0U, PM_REMOVE))  
211.                 {  
212.                     TranslateMessage(&msg);  
213.                     DispatchMessage(&msg);  
214.                 }  
215.                 else  
216.                     //如果没有需要处理的消息，调用Reader()函数  
217.                     Render();  
218.             }  
219.         }  
220.     }  
221.   
222.     //删除注册的类  
223.     UnregisterClass(TEXT("D3D Tutorial"), wc.hInstance);  
224.     return 0;  
225. }