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天行健 君子當自強而不息

D3D中的地形繪制基礎(2)

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13.2.1 計算頂點

在圖13.4中,計算三角形網格上的頂點,我們只是在開始產生頂點的地方,一行一行的生成頂點數據,直到結束為止。單元格的頂點與頂點之間有一塊空白區域,這會讓我們取得x、z坐標,但y坐標是什么呢?得到y坐標很容易,當讀取高度圖數據結構時會找到對應的入口。

注意:這個操作使用一個巨大的頂點緩存去保存所有地形上的所有頂點。這可能會引起硬件局限性的問題。例如:3D設備都預設了最大圖元數和最大頂點索引值。檢查D3DCAPS9結構的MaxPrimitiveCount和MaxVertexlndex成員來獲得你的設備的限定值。

計算紋理坐標,看圖13.5,給我們一個簡單的設定,允許我們用(u, v)紋理坐標去對應地形頂點坐標。

最后,用代碼生成頂點:

    bool cTerrain::generate_vertices()
    {
        
if(FAILED(m_device->CreateVertexBuffer(m_num_vertices * sizeof(cTerrainVertex), D3DUSAGE_WRITEONLY,
            TERRAIN_VERTEX_FVF, D3DPOOL_MANAGED, &m_vertex_buffer, NULL)))
        {
            
return false;
        }
    
        
// coordinates to start generating vertices at
    
    int start_x = -m_width / 2;
        
int start_z =  m_depth / 2;
    
        
// coordinates to end generating vertices at
    
    int end_x =  m_width / 2;
        
int end_z = -m_depth / 2;
    
        
// compute the increment size of the texture coordinates from one vertex to the next
    
    float u_coord_increment_size = 1.0f / m_num_cells_per_row;
        
float v_coord_increment_size = 1.0f / m_num_cells_per_col;
    
        cTerrainVertex* v;
    
        m_vertex_buffer->Lock(0, 0, (
void**)&v, 0);
    
        
int row = 0;
    
        
for(int z = start_z; z >= end_z; z -= m_cell_spacing)
        {
            
int column = 0;
    
            
for(int x = start_x; x <= end_x; x += m_cell_spacing)
            {
                
int index = row * m_num_verts_per_row + column;
    
                v[index] = cTerrainVertex(x, m_height_map[index], z,
                                          column * u_coord_increment_size, row * v_coord_increment_size);
    
                column++;
            }
    
            row++;
        }
    
    
        m_vertex_buffer->Unlock();
        
        
return true;
    }

13.2.2 計算索引-定義三角形

計算三角形網格的索引,只需要循環訪問每一個格子,從左上到右下,如圖13.4,并且計算組成格子的2個三角形。

代碼生成索引:

    bool cTerrain::generate_indices()
    {
        
if(FAILED(m_device->CreateIndexBuffer(
            m_num_triangles * 3 * 
sizeof(WORD),    // 3 indices per triangle
    
            D3DUSAGE_WRITEONLY, D3DFMT_INDEX16, D3DPOOL_MANAGED, &m_index_buffer, NULL)))
        {
            
return false;
        }
    
        WORD* indices;
    
        m_index_buffer->Lock(0, 0, (
void**)&indices, 0);
    
        
// index to start of a group of 6 indices that describe the two triangles that make up a quad
    
    int base_index = 0;
    
        
// loop through and compute the triangles of each quad
    
    for(int row = 0; row < m_num_cells_per_col; row++)
        {
            
for(int col = 0; col < m_num_cells_per_row; col++)
            {
                indices[base_index]        = row      * m_num_verts_per_row + col;
                indices[base_index + 1] = row      * m_num_verts_per_row + (col+1);
                indices[base_index + 2] = (row+1) * m_num_verts_per_row + col;
    
                indices[base_index + 3]    = (row+1) * m_num_verts_per_row + col;
                indices[base_index + 4] = row      * m_num_verts_per_row + (col+1);
                indices[base_index + 5] = (row+1) * m_num_verts_per_row + (col+1);
    
                base_index += 6;    
// next quad
    
        }
        }
    
        m_index_buffer->Unlock();
    
        
return true;
    }

13.3紋理

cTerrain類提供2個方法去處理地形的紋理。最簡單的方法是讀取一個已經制作好的紋理文件并使用它:
    bool cTerrain::load_texture(const string& filename)
    {
        
if(FAILED(D3DXCreateTextureFromFile(m_device, filename.c_str(), &m_texture)))
            
return false;
    
        
return true;
    }

13.3.1 程序上的處理方法

一個可選擇的方法是用程序計算地形的紋理,就是說,我們創建一個空紋理,根據定義的參數用代碼計算每一個部分的顏色,在例子中,參數是地形的高度。

我們用cTerrain::generate_texture方法去生成紋理,首先用D3DXCreateTexture方法創建一個空的紋理,鎖定高度級別(top level,紋理圖的一個成員,有多個級別),不斷的循環每一個texel圖素)并給它上色,texel的顏色取決于與方格對應的高度(近似高度)。我們的想法是:地形中較低的地方是沙灘色,中間的地方像是綠色的小山丘,較高的地方顏色好像雪山。我們定義的高度是方格中左上角的近似高度。

一旦每個texel都有了顏色,我們想讓每一個texel變暗或是變亮,這基于光打在格子中對應的texel上的角度,由Terrain::lightTerrain方法實現。
    bool cTerrain::generate_texture(D3DXVECTOR3* dir_to_light)
    {
        
// Method fills the top surface of a texture procedurally, then lights the top surface.
        // Finally, it fills the other mipmap surfaces based on the top surface data using D3DXFilterTexture.
    
        // texel for each quad cell
    
    int texture_width  = m_num_cells_per_row;
        
int texture_height = m_num_cells_per_col;
    
        
// create an empty texture with a complete mipmap chain
    
    if(FAILED(D3DXCreateTexture(m_device, texture_width, texture_height, 0, 0, D3DFMT_X8R8G8B8,
                                    D3DPOOL_MANAGED, &m_texture)))
        {
            
return false;
        }
    
        D3DSURFACE_DESC texture_desc;
        m_texture->GetLevelDesc(0, &texture_desc);
    
        
// make sure we got the requested format because our code that fills the texture is
        // hard coded to a 32 bit pixel depth.
    
    if(texture_desc.Format != D3DFMT_X8R8G8B8)
            
return false;
    
        
// lock top entire texture surface
    
    D3DLOCKED_RECT locked_rect;
        m_texture->LockRect(0, &locked_rect, NULL, 0);
    
        DWORD* image_data = (DWORD*) locked_rect.pBits;
    
        
for(int row = 0; row < texture_height; row++)
        {
            
for(int col = 0; col < texture_width; col++)
            {
                D3DXCOLOR color;
    
                
// get height of upper left vertex of quad
    
            float height = get_height_map_entry(row, col) / m_height_scale;
    
                
if(height < 42.5f)          color = BEACH_SAND;
                
else if(height < 85.0f)  color = LIGHT_YELLOW_GREEN;
                
else if(height < 127.5f) color = PUREGREEN;
                
else if(height < 170.0f) color = DARK_YELLOW_GREEN;
                
else if(height < 212.5f) color = DARKBROWN;
                
else                     color = WHITE;
    
                
// fill locked data, note we divide the pitch by four because the pitch is given in bytes
                // and there are 4 bytes per DWORD.
    
                image_data[row * (locked_rect.Pitch / 4) + col] = (D3DCOLOR) color;
            }
        }
    
        m_texture->UnlockRect(0);
    
        
if(! light_terrain(dir_to_light))
        {
            MessageBox(NULL, "light_terrain() - FAILED", "ERROR", MB_OK);
            
return false;
        }
    
        
if(FAILED(D3DXFilterTexture(m_texture, NULL, 0, D3DX_DEFAULT)))
        {
            MessageBox(NULL, "D3DXFilterTexture() - FAILED", "ERROR", MB_OK);
            
return false;
        }
    
        
return true;
    }

posted on 2008-04-02 19:41 lovedday 閱讀(1916) 評論(0)  編輯 收藏 引用

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