着色器和效果——2.1 顶点声明

2.1 顶点声明

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到现在为止，我们已经使用自由顶点格式（flexible vertex format，FVF）来描述顶点结构中的各分量。但是，在可编程管线中，我们的顶点数据可以包含比用FVF所能表达的多的多的数据。因此，我们通常使用更具表达性的并且更强有力的顶点声明（vertex declaration）。

注意：我们仍然可以在可编程管线中使用FVF——如果我们的顶点格式可以这样描述。不管怎样，这只是为了方便，因为FVF会在内部被转换为一个顶点声明。

2.1.1 描述顶点声明

我们将一个顶点声明描述为一个D3DVERTEXELEMENT9结构的数组。D3DVERTEXELEMENT9数组中的每个元素描述了一个顶点的分量。所以，如果你的顶点结构有三个分量（例如：位置、法线、颜色），那么其相应的顶点声明将会被一个D3DVERTEXELEMENT9结构数组描述。这个D3DVERTEXELEMENT9结构定义如下：

typedef struct _D3DVERTEXELEMENT9 {

     BYTE Stream;

     BYTE Offset;

     BYTE Type;

     BYTE Method;

     BYTE Usage;

     BYTE UsageIndex;

} D3DVERTEXELEMENT9;

n          Stream——指定关联到顶点分量的流

n          Offset——偏移，按字节，相对于顶点结构成员的顶点分量的开始。例如，如果顶点结构是：

struct Vertex

{

     D3DXVECTOR3 pos;

     D3DXVECTOR3 normal;

};

……pos分量的偏移是0，因为它是第一个分量；normal分量的偏移是12，因为sizeof(pos) == 12。换句话说，normal分量以Vertex的第12个字节为开始。

n          Type——指定数据类型。它可以是D3DDECLTYPE枚举类型的任意成员；完整列表请参见文档。常用类型如下：

l          D3DDECLTYPE_FLOAT1——浮点数值

l          D3DDECLTYPE_FLOAT2——2D浮点向量

l          D3DDECLTYPE_FLOAT3——3D浮点向量

l          D3DDECLTYPE_FLOAT4——4D浮点向量

l          D3DDECLTYPE_D3DCOLOR—D3DCOLOR类型，它扩展为RGBA浮点颜色向量(r g b a)，其每一分量都是归一化到区间[0, 1]了的。

n          Method——指定网格化方法。我们认为这个参数是高级的，因此我们使用默认值，标识为D3DDECLMETHOD_DEFAULT.。

n          Usage——指定已计划的对顶点分量的使用。例如，它是否准备用于一个位置向量、法线向量、纹理坐标等？有效的用途标识符（usage identifier）是D3DDECLUSAGE枚举类型的：

typedef enum _D3DDECLUSAGE {

     D3DDECLUSAGE_POSITION     = 0,  // Position.

     D3DDECLUSAGE_BLENDWEIGHTS = 1,  // Blending weights.

     D3DDECLUSAGE_BLENDINDICES = 2,  // Blending indices.

     D3DDECLUSAGE_NORMAL       = 3,  // Normal vector.

     D3DDECLUSAGE_PSIZE        = 4,  // Vertex point size.

     D3DDECLUSAGE_TEXCOORD     = 5,  // Texture coordinates.

     D3DDECLUSAGE_TANGENT      = 6,  // Tangent vector.

     D3DDECLUSAGE_BINORMAL     = 7,  // Binormal vector.

     D3DDECLUSAGE_TESSFACTOR   = 8,  // Tessellation factor.

     D3DDECLUSAGE_POSITIONT    = 9,  // Transformed position.

     D3DDECLUSAGE_COLOR        = 10, // Color.

     D3DDECLUSAGE_FOG          = 11, // Fog blend value.

     D3DDECLUSAGE_DEPTH        = 12, // Depth value.

     D3DDECLUSAGE_SAMPLE       = 13  // Sampler data.

} D3DDECLUSAGE;

D3DDECLUSAGE_PSIZE类型用于指定一个顶点的点的大小。它用于点精灵，因此我们可以基于每个顶点控制其大小。一个D3DDECLUSAGE_POSITION成员的顶点声明意味着这个顶点已经被变换，它通知图形卡不要把这个顶点送到顶点处理阶段（变形和光照）。

注意：这些中的少数用途类型（usage type）未在本书中提及，例如BLENDWEIGHTS, BLENDINDICES, TANGENT, BINORMAL, 和TESSFACTOR

n          UsageIndex——用于标识多个相同用途的顶点分量。这个用途索引是位于区间[0, 15]间的一个整数。例如，假设我们有三个用途为D3DDECLUSAGE_NORMAL的顶点分量。我们可以为第一个指定用途索引为0，为第二个指定用途索引为1，并且为第三个指定用途索引为2。按这种方式，我们可以通过其用途索引标识每个特定的法线。

顶点描述声明的例子：假设我们想要描述的顶点格式由位置向量和三个法线向量组成。顶点声明可以指定如下：

D3DVERTEXELEMENT9 decl[] =

{

{0,  0, D3DDECLTYPE_FLOAT3, D3DDECLMETHOD_DEFAULT, D3DDECLUSAGE_

  POSITION, 0},

{0, 12, D3DDECLTYPE_FLOAT3, D3DDECLMETHOD_DEFAULT, D3DDECLUSAGE_

  NORMAL,   0},

{0, 24, D3DDECLTYPE_FLOAT3, D3DDECLMETHOD_DEFAULT, D3DDECLUSAGE_

  NORMAL,   1},

{0, 36, D3DDECLTYPE_FLOAT3, D3DDECLMETHOD_DEFAULT, D3DDECLUSAGE_

  NORMAL,   2},

D3DDECL_END()

};

D3DDECL_END宏用于初始化D3DVERTEXELEMENT9数组的最后一个顶点元素。同样的，注意法线向量的用途索引标签。

2.1.2 创建顶点声明

一旦你描述了一个顶点声明为D3DVERTEXELEMENT9数组，我们就可以使用下面的方法获得一个IDirect3DVertexDeclaration9接口指针：

HRESULT IDirect3DDevice9::CreateVertexDeclaration(

     CONST D3DVERTEXELEMENT9* pVertexElements,

     IDirect3DVertexDeclaration9** ppDecl

);

n          pVertexElements——D3DVERTEXELEMENT9结构数组，它描述我们想要创建的顶点声明。

n          ppDecl——用于返回创建的IDirect3DVertexDeclaration9接口指针

例子调用，其中decl是一个D3DVERTEXELEMENT9数组：

IDirect3DVertexDeclaration9* _decl = 0;

hr = _device->CreateVertexDeclaration(decl, &_decl);

2.1.3 允许一个顶点声明

回忆一下：自由顶点格式是一个方便的特性并且在内部转换成了顶点声明。因此，当直接使用顶点声明，我们不再需要调用：

Device->SetFVF( fvf );

相反，我们调用：

Device->SetVertexDeclaration( _decl );

其中，_decl是一个IDirect3DVertexDeclaration9接口指针。

 

[声明]：本文译自Frank Luna的《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 9.0》，限于译者水平，文中难免错漏之处，欢迎各位网友批评指正；本文仅用于学习交流与参考用途，不得用于任何形式的商业用途；如需转载需事先征得作者本人和译者的同意，保持文章的完整性，并注明作者、译者和出处，对于违反以上条款造成的后果，译者对此不负任何责任。我的邮箱地址是[e-mail]，欢迎热爱3D图形和游戏，并有一定图形编程经验的朋友来信交流。