在Direct3D中，顏色是使用RGB三部分來(lái)描述的。也就是說(shuō)，我們要分別指定紅、綠和藍(lán)三種顏色的值。混合這三個(gè)顏色決定最終的顏色。利用這三種顏色我們能夠表現(xiàn)數(shù)萬(wàn)種顏色。
我們使用兩種不同的結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)RGB數(shù)據(jù)。這第一種是D3DCOLOR，它實(shí)際上是一個(gè)DWORD類型即32位。在D3DCOLOR類型中的這些位按照8-bit被分為4個(gè)部分，每一部分存儲(chǔ)的是該色的亮度值。如圖4.1所示。
每種顏色占用內(nèi)存的一個(gè)字節(jié)，各顏色亮度值的取值范圍是0-255。這個(gè)值越接近0就越暗，越接近255就越亮。
注意：現(xiàn)在不要管alpha部分；它被用在alpha混合中。
指定其中的每一部分并且把它放到D3DCOLOR中適當(dāng)?shù)奈恢眯枰褂玫揭恍┪徊僮鳌irect3D為我們提供了一個(gè)完成這個(gè)任務(wù)的宏D3DCOLOR_ARGB.它使用包含每種顏色以及alpha位一共4個(gè)參數(shù)。每一個(gè)參數(shù)的取值必須在0-255之間，如：
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D3DCOLOR brightRed =
D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 0, 0);
D3DCOLOR someColor =
D3DCOLOR_ARGB(255, 144, 87, 201);
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另外，我們也能使用D3DCOLOR_XRGB宏，它與剛才的宏類似只不過(guò)不必指定alpha部分；不過(guò)我們最好還是把a(bǔ)lpha指定為0xff（255）。
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#define
D3DCOLOR_XRGB(r,g,b) D3DCOLOR_ARGB(0xff,r,g,b)
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在Direct3D中另外一種存儲(chǔ)顏色的結(jié)構(gòu)是D3DCOLORVALUE。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，我們分別使用一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)來(lái)表示每一部分的亮度值。其取值范圍是0-1，0表示沒(méi)有亮度，1表示最大亮度。
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typedef
struct _D3DCOLORVALUE {
float r; //
the red component, range 0.0-1.0
float g; //
the green component, range 0.0-1.0
float b; //
the blue component, range 0.0-1.0
float a; //
the alpha component, range 0.0-1.0
} D3DCOLORVALUE;
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另外，我們能夠使用D3DXCOLOR結(jié)構(gòu)，就象D3DCOLORVALUE包含同樣的數(shù)據(jù)成員一樣。同時(shí)提供有用的構(gòu)造函數(shù)和重載操作符，這將讓顏色處理更容易。D3DXCOLOR的定義如下：
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typedef
struct D3DXCOLOR
{
#ifdef __cplusplus
public:
D3DXCOLOR()
{}
D3DXCOLOR(
DWORD argb );
D3DXCOLOR(
CONST FLOAT * );
D3DXCOLOR(
CONST D3DXFLOAT16 * );
D3DXCOLOR(
CONST D3DCOLORVALUE& );
D3DXCOLOR(
FLOAT r, FLOAT g, FLOAT b, FLOAT a );
// casting
operator DWORD ()
const;
operator FLOAT* ();
operator CONST FLOAT* ()
const;
operator D3DCOLORVALUE* ();
operator CONST D3DCOLORVALUE* ()
const;
operator D3DCOLORVALUE& ();
operator CONST D3DCOLORVALUE& ()
const;
// assignment operators
D3DXCOLOR&
operator += ( CONST D3DXCOLOR& );
D3DXCOLOR&
operator -= ( CONST D3DXCOLOR& );
D3DXCOLOR&
operator *= ( FLOAT );
D3DXCOLOR&
operator /= ( FLOAT );
// unary operators
D3DXCOLOR
operator + ()
const;
D3DXCOLOR
operator - ()
const;
// binary operators
D3DXCOLOR
operator + ( CONST D3DXCOLOR& )
const;
D3DXCOLOR
operator - ( CONST D3DXCOLOR& )
const;
D3DXCOLOR
operator * ( FLOAT )
const;
D3DXCOLOR
operator / ( FLOAT )
const;
friend D3DXCOLOR
operator * (FLOAT, CONST D3DXCOLOR& );
BOOL
operator == ( CONST D3DXCOLOR& )
const;
BOOL
operator != ( CONST D3DXCOLOR& )
const;
#endif //__cplusplus
FLOAT r, g, b, a;
} D3DXCOLOR, *LPD3DXCOLOR;
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注意：D3DCOLORVALUE和D3DXCOLOR結(jié)構(gòu)都有4個(gè)浮點(diǎn)數(shù)成員。這使我們的顏色處理符號(hào)能象4D向量一樣。顏色向量能被加，減以及縮放。另一方面點(diǎn)積和叉積不能用于顏色向量，但是顏色成員相乘是可以的。因此在D3DXCOLOR類中執(zhí)行的乘法就是成員相乘。它的定義如下：
現(xiàn)在使用下面全局顏色常量更新我們的d3dUtility.h文件：
const D3DXCOLOR WHITE = D3DCOLOR_XRGB(255, 255, 255);
const D3DXCOLOR BLACK = D3DCOLOR_XRGB( 0, 0, 0);
const D3DXCOLOR RED = D3DCOLOR_XRGB(255, 0, 0);
const D3DXCOLOR GREEN = D3DCOLOR_XRGB( 0, 255, 0);
const D3DXCOLOR BLUE = D3DCOLOR_XRGB( 0, 0, 255);
const D3DXCOLOR YELLOW = D3DCOLOR_XRGB(255, 255, 0);
const D3DXCOLOR CYAN = D3DCOLOR_XRGB( 0, 255, 255);
const D3DXCOLOR MAGENTA = D3DCOLOR_XRGB(255, 0, 255);
4.2
頂點(diǎn)顏色
圖元的顏色是由構(gòu)成它的頂點(diǎn)的顏色決定的。因此，我們必須把一個(gè)顏色成員加入到我們的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。注意D3DCOLORVALUE類型不能用在這里，因?yàn)镈irect3D希望用一個(gè)32位的值來(lái)描述頂點(diǎn)的顏色。（通過(guò)使用頂點(diǎn)著色器我們能為頂點(diǎn)顏色使用4D顏色向量，它能提供一個(gè)128位的顏色。
class cColorVertex
{
public:
float m_x, m_y, m_z;
D3DCOLOR m_color;
cColorVertex() {}
cColorVertex(float x, float y, float z, D3DCOLOR color)
{
m_x = x;
m_y = y;
m_z = z;
m_color = color;
}
};
const DWORD COLOR_VERTEX_FVF = D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE;
著色處理發(fā)生在光柵化和指定圖元上的頂點(diǎn)顏色怎樣被計(jì)算成像素顏色之間。目前這里有2種著色處理模式可用：平面著色（flat
shading）和高洛德著色（Gouraud
shading）。
平面著色，圖元像素的顏色是均勻的，且就是指定圖元第一個(gè)頂點(diǎn)的顏色。因此一旦三角形的第一個(gè)頂點(diǎn)被指定成紅色，那么它的其他三個(gè)頂點(diǎn)也將會(huì)是紅色。通過(guò)使用平面著色來(lái)為第二和第三個(gè)頂點(diǎn)著色。
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ColorVertex t[3];
t[0]._color =
D3DCOLOR_X#ff0000;
t[1]._color =
D3DCOLOR_X#00ff00;
t[2]._color =
D3DCOLOR_X#0000ff;
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平面著色使物體呈現(xiàn)是斑駁的，因?yàn)闆](méi)有從一個(gè)顏色到另一個(gè)顏色的平滑過(guò)渡。一個(gè)更好的著色模式叫做高洛德著色（也被叫做平滑著色）。高洛德著色，圖元表面的顏色是由每個(gè)頂點(diǎn)通過(guò)線性插值來(lái)賦予。圖4.2顯示了分別使用平面著色和高洛德著色處理的紅色三角形。
圖4.2
就象Direct3D中很多東西一樣，著色處理模式是受Direct3D設(shè)置狀態(tài)決定的。
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// set flat
shading
Device->SetRenderState(D3DRS_SHADEMODE, D3DSHADE_FLAT);
// set
Gouraud shading
Device->SetRenderState(D3DRS_SHADEMODE, D3DSHADE_GOURAUD);
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4.4
實(shí)例程序：彩色三角形
這個(gè)實(shí)例程序展示了分別使用本章中的平面著色和高洛德著色處理的三角形。渲染出的圖片如圖4.2所示。
/**************************************************************************************
Renders two colored triangles, one shaded with flat shading and the other shaded
with Gouraud shading. Demontrates vertex colors and the shading render states.
**************************************************************************************/
#include "d3dUtility.h"
#pragma warning(disable : 4100)
class cColorVertex
{
public:
float m_x, m_y, m_z;
D3DCOLOR m_color;
cColorVertex() {}
cColorVertex(float x, float y, float z, D3DCOLOR color)
{
m_x = x;
m_y = y;
m_z = z;
m_color = color;
}
};
const DWORD COLOR_VERTEX_FVF = D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
const int WIDTH = 640;
const int HEIGHT = 480;
D3DXMATRIX g_world_matrix;
IDirect3DDevice9* g_d3d_device = NULL;
IDirect3DVertexBuffer9* g_triangle_vb = NULL;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool setup()
{
g_d3d_device->CreateVertexBuffer(3 * sizeof(cColorVertex), D3DUSAGE_WRITEONLY, COLOR_VERTEX_FVF,
D3DPOOL_MANAGED, &g_triangle_vb, NULL);
// fill the buffers with the triangle data
cColorVertex* vertices;
g_triangle_vb->Lock(0, 0, (void**)&vertices, 0);
vertices[0] = cColorVertex(-1.0f, 0.0f, 2.0f, D3DCOLOR_XRGB(255, 0, 0));
vertices[1] = cColorVertex( 0.0f, 1.0f, 2.0f, D3DCOLOR_XRGB(0, 255, 0));
vertices[2] = cColorVertex( 1.0f, 0.0f, 2.0f, D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 255));
g_triangle_vb->Unlock();
// set the projection matrix
D3DXMATRIX proj;
D3DXMatrixPerspectiveFovLH(&proj, D3DX_PI * 0.5f, (float)WIDTH/HEIGHT, 1.0f, 1000.0f);
g_d3d_device->SetTransform(D3DTS_PROJECTION, &proj);
// turn off lighting
g_d3d_device->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, false);
return true;
}
void cleanup()
{
safe_release<IDirect3DVertexBuffer9*>(g_triangle_vb);
}
bool display(float time_delta)
{
g_d3d_device->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, 0xffffffff, 1.0f, 0);
g_d3d_device->BeginScene();
g_d3d_device->SetStreamSource(0, g_triangle_vb, 0, sizeof(cColorVertex));
g_d3d_device->SetFVF(COLOR_VERTEX_FVF);
// draw the triangle to the left with flat shading
D3DXMatrixTranslation(&g_world_matrix, -1.25f, 0.0f, 0.0f);
g_d3d_device->SetTransform(D3DTS_WORLD, &g_world_matrix);
g_d3d_device->SetRenderState(D3DRS_SHADEMODE, D3DSHADE_FLAT);
g_d3d_device->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 1);
// draw the triangle to the right with gouraud shading
D3DXMatrixTranslation(&g_world_matrix, 1.25f, 0.0f, 0.0f);
g_d3d_device->SetTransform(D3DTS_WORLD, &g_world_matrix);
g_d3d_device->SetRenderState(D3DRS_SHADEMODE, D3DSHADE_GOURAUD);
g_d3d_device->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 1);
g_d3d_device->EndScene();
g_d3d_device->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);
return true;
}
LRESULT CALLBACK wnd_proc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM word_param, LPARAM long_param)
{
switch(msg)
{
case WM_DESTROY:
PostQuitMessage(0);
break;
case WM_KEYDOWN:
if(word_param == VK_ESCAPE)
DestroyWindow(hwnd);
break;
}
return DefWindowProc(hwnd, msg, word_param, long_param);
}
int WINAPI WinMain(HINSTANCE inst, HINSTANCE, PSTR cmd_line, int cmd_show)
{
if(! init_d3d(inst, WIDTH, HEIGHT, true, D3DDEVTYPE_HAL, &g_d3d_device))
{
MessageBox(NULL, "init_d3d() - failed.", 0, MB_OK);
return 0;
}
if(! setup())
{
MessageBox(NULL, "Steup() - failed.", 0, MB_OK);
return 0;
}
enter_msg_loop(display);
cleanup();
g_d3d_device->Release();
return 0;
}
setup方法創(chuàng)建頂點(diǎn)緩存同時(shí)填充上帶顏色信息的三角形頂點(diǎn)數(shù)據(jù)。三角形的第一個(gè)頂點(diǎn)填充為全亮度紅色（255）第二個(gè)填充全亮度綠色（255），第三個(gè)填充全亮度藍(lán)色（255）。最后，在這個(gè)例子中我們屏蔽掉燈光。值得注意的是該例子使用的是一個(gè)新的ColorVertex結(jié)構(gòu)，就象在4.2節(jié)中說(shuō)明的一樣。
display函數(shù)使用不同的著色模式在兩個(gè)不同的地方分別繪制2個(gè)Triangle。每個(gè)三角形的位置由世界矩陣g_world_matrix來(lái)決定。
下載源程序