天行健 君子當自強而不息

 

三維物體表面的各個剖分三角形構成了一個所謂的網格(Mesh)，使用3D建模軟件繪制三維圖象，可取得網格的頂點坐標，頂點紋理坐標以及三角形面的材質等數據，并可將這些數據保存到相應的三維圖象文件中。此時調用DirectX提供的網格接口函數，讀取三維圖象文件的頂點數據，就可對三維物體表面進行渲染處理。

.X文件的基本格式

使用 DirectX SDK安裝目錄下的MView.exe可以打開.X文件，比如我的電腦上的可執行文件路徑是E:\Microsoft DirectX 9.0 SDK (April 2005)\Utilities\Bin\x86\MView.exe。 （注: 最新版的DirectX SDK已經不包含該文件了，所以你可能需要下載安裝舊版的DirectX SDK來得到這個文件。）

下面是使用MeshView打開一個.X文件的截圖：



我們來看看下面這個.X文件的具體信息描述，該文件描述與上面那個截圖無關。

 

第一行的“xof 0302txt 0064”表明這個文件是一個.X 文件(由"xof"子串解析)，文件的版本為3.2(由“0302”子串解析)，數據以文本格式進行存放(由"txt"子串解析)，所使用的浮點數是64 位的浮點數據(由"0064"子串進行解析)。如果第一行的內容為“xof 0303bin 0032”，則表示該.X文件是一個二進制文件，此時將不能直接查看文件數據的含義。

接下來是 Scene_Root對象的定義，該對象為一個Frame模版數據，用Frame Scene_Root引出，在隨后的配對大括號"{"和"}"內，定義Scene_Root對象的具體數據。這里，作為數據類型的Frame模版同樣提供了數據正確性的檢測方法和它的對象數據的說明方法。

Frame模版用來定義游戲場景的各個框架部分，通過在框架中定義子框架，就可形成具有層次關系的一系列框架。Frame模版在DirectX中定義如下：
 
關鍵字"template"表明下面是一個模版的定義，Frame為該模版的名字，每個模版都有一個唯一的全局標志符，隨后的 [...]說明Frame模版是一個開放模版(Open Template)，開放模版的對象可以定義其他模版類型的數據。

在Scene_Root對象中，定義了一個省略了對象名的FrameTransformMatrix模版對象如下：

FrameTransformMatrix {    // 主框架的變換矩陣
    0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000,
    0.000000, 1.000000, 0.000000, 0.000000,
    0.000000, 0.000000, 1.000000, 0.000000,
    0.000000, 0.000000, 0.000000, 1.000000;;
}

FrameTransformMatrix模版用來指定框架的變換矩陣，它的定義如下所示：

在Scene_Root框架對象內定義了另一個Quad框架對象如下：

Mesh {    // 網格數據
        4;    // 頂點數
       -0.500000; -0.500000; 0.000000;,    // 頂點1坐標
        0.500000;  -0.500000; 0.000000;,    // 頂點2坐標
        -0.500000;  0.500000; 0.000000;,    // 頂點3坐標
        0.500000;   0.500000; 0.000000;;    // 頂點4坐標

        2;    // 三角形面數
        3; 0,1,2;,    // 第一個三角形面的頂點索引數和三個頂點索引值
        3; 0,2,1;;    // 第二個三角形面的頂點索引數和三個頂點索引值                   

        MeshNormals {
        4;    // 頂點法向量的個數
        0.000000; 0.000000; 1.000000;,    // 頂點1的法向量坐標
        0.000000; 0.000000; 1.000000;,    // 頂點2的法向量坐標
        0.000000; 0.000000; 1.000000;,    // 頂點3的法向量坐標
        0.000000; 0.000000; 1.000000;;    // 頂點4的法向量坐標

        2;    // 三角形面的法向量個數
        3; 0, 1, 2;,    // 法向量的索引數和3個法向量的索引值（計算面的法向量）
        3; 3, 2, 1;;    // 法向量的索引數和3個法向量的索引值（計算面的法向量）
        }

        MeshTextureCoords {    // 紋理坐標模版
        4;    // 紋理坐標個數
        0.000000; 1.000000;,    // 紋理坐標1
        1.000000; 1.000000;,    // 紋理坐標2
        0.000000; 0.000000;,    // 紋理坐標3
        1.000000; 0.000000;;    // 紋理坐標4                       
        }

        MeshMaterialList {    // 材質列表模版
        1;    // 材質個數
        2;    // 三角形面的材質索引數（實際是三角形面的個數）
        0,    // 第一個三角形使用0號材質索引
        0,    // 第二個三角形使用0號材質索引   
       
        Material{           // 材質模版
            1.000000; 1.000000; 1.000000; 1.000000;;       // 三角形面的顏色         
            0.000000;               // 鏡面光的高光強度
            1.000000; 1.000000; 1.000000;; // 鏡面光顏色
            0.000000; 0.000000; 0.000000;; // 自發射光顏色

            TextureFilename { // 紋理貼圖文件
            "bb.jpg";
            };
        }       
        }
    }

該對象提供了正方形網格(Mesh)的數據說明，如下所示：

而在Mesh數據里又定義了一個模板數據MeshNormals如下：

MeshNormals {
        4;    // 頂點法向量的個數
        0.000000; 0.000000; 1.000000;,    // 頂點1的法向量坐標
        0.000000; 0.000000; 1.000000;,    // 頂點2的法向量坐標
        0.000000; 0.000000; 1.000000;,    // 頂點3的法向量坐標
        0.000000; 0.000000; 1.000000;;    // 頂點4的法向量坐標

        2;    // 三角形面的法向量個數
        3; 0, 1, 2;,    // 法向量的索引數和3個法向量的索引值（計算面的法向量）
        3; 3, 2, 1;;    // 法向量的索引數和3個法向量的索引值（計算面的法向量）

}       

來看看MeshNormals對象的模版數據說明，定義了頂點和三角形面的法向量，如下所示：

在Mesh數據里又定義了一個正方形的紋理貼圖模板數據MeshTextureCoords以指定紋理坐標如下：

MeshTextureCoords {    // 紋理坐標模版
        4;    // 紋理坐標個數
        0.000000; 1.000000;,    // 紋理坐標1
        1.000000; 1.000000;,    // 紋理坐標2
        0.000000; 0.000000;,    // 紋理坐標3
        1.000000; 0.000000;;    // 紋理坐標4
}

來看看MeshTextureCoords模版的定義：

在Mesh數據里還定義了一個模板數據MeshMaterialList以指示材質信息：

MeshMaterialList {    // 材質列表模版
        1;    // 材質個數
        2;    // 三角形面的材質索引數（實際是三角形面的個數）
        0,    // 第一個三角形使用0號材質索引
        0,    // 第二個三角形使用0號材質索引   
       
        Material{           // 材質模版
            1.000000; 1.000000; 1.000000; 1.000000;;       // 三角形面的顏色         
            0.000000;               // 鏡面光的高光強度
            1.000000; 1.000000; 1.000000;; // 鏡面光顏色
            0.000000; 0.000000; 0.000000;; // 自發射光顏色

            TextureFilename { // 紋理貼圖文件
            "bb.jpg";
            };
        }       
}

MeshMaterialList模版說明該Mesh網格所使用的材質數目，每個三角形面對應的材質索引和Material材質對象。在MeshMaterialList模版中，用[Material <3D82AB4D-62DA-11cf-AB39-0020AF71E433>]來指明MeshMaterialList模版的對象可包含全局標志符為"3D82AB4D-62DA-11cf-AB39-0020AF71E433"的Material模版對象（可以不止一個對象）。
 

模版中通過"[模版]"的形式引入其他模版的對象，這種模版稱為嚴格模版(Restricted Template)。MeshMaterialList模版就是一個嚴格模版。

通常在Material模版對象中加入紋理貼圖文件的說明，此時需要使用TextureFilename模版對象來指定文件名。
 
最后，對模版的定義和使用進行簡單的歸納。如下所示是模版的一般定義格式：
 
其中，各個成員對象的類型可取為WORD, DWORD, FLOAT, DOUBLE, CHAR, UCHAR, BYTE, STRING等。此外，還可以使用如下的數組形式來說明模版中的數據對象。
  array為數組的關鍵字，data-type為數組元素的類型，name為數組的名字，dimension-size為數組的維數。

模版的全局標志符可利用VS提供的guidgen.exe程序自動生成，該工具位于“$ vs_setup_dir\Common7\Tools”下，如下所示：



如果一個模版，如ColorRGB模版，不包含其他模版的數據，那么該模版稱為封閉模版(Closed Template)，是最簡單的一種說明數據格式的模版。

在模版對象中，用來分隔數據的逗號和分號的用法需要補充說明一下。例如下面的變換矩陣的定義，中間全部用逗號分隔，最后用兩個分號結束。
 
在上面的矩陣數據中，中間的逗號是數組元素的分隔，最后的第一個分號來自于數組定義的結束，第二個分號來自于矩陣數據定義的結束。觀察如下的模版定義，可以清楚的看出。
 
由此可見，定義模版對象數據時，應采用代入的觀點進行數據的構造，即保持模版定義中的逗號和分號不變，只是將具體的數值代入相應的變量處，就可簡單地構造出合法的模版對象數據。

閱讀下篇：XFile網格的應用（2）