實時陰影繪制技術研究

• CD3DApplication類

這個是d3d通用框架中的應用程序基類，在WinMain()里邊聲明一個CD3DApplication對象，然后調用其Run()方法程序就跑起來了。簡單代碼如下：

INT WINAPI WinMain( HINSTANCE hInst, HINSTANCE, LPSTR, INT )
{
    CMyD3DApplication d3dApp;

    InitCommonControls();
    if( FAILED( d3dApp.Create( hInst ) ) )
        return 0;

    return d3dApp.Run();
}

我們再來看一下CMyD3DApplication的聲明：

class CMyD3DApplication : public CD3DApplication
{
 LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 m_pVB;  //vertice buffer的指針 
    DWORD m_dwSizeofVertices;    //頂點數

protected:
    HRESULT OneTimeSceneInit();
    HRESULT InitDeviceObjects();
    HRESULT RestoreDeviceObjects();
    HRESULT InvalidateDeviceObjects();
    HRESULT DeleteDeviceObjects();
    HRESULT FinalCleanup();
    HRESULT Render();
    HRESULT FrameMove();
    HRESULT ConfirmDevice( D3DCAPS9* pCaps, DWORD dwBehavior,
  D3DFORMAT adapterFormat, D3DFORMAT backBufferFormat );

public:
    CMyD3DApplication();
};

也很簡單，兩個成員變量的含義已經注釋出來。需要說明一下的就是該程序使用vertex buffer來處理頂點，也就是直接把頂點復制到顯卡可以直接訪問到的驅動程序緩沖中，這樣就不必每次復制頂點，提高了效率。下面介紹一下該類的方法的調用：

1. 程序啟動的執行順序是：ConfirmDevice()->OneTimeSceneInit()->InitDeviceObject()->RestoreDeviceObjects().
2. 程序運行期間會執行一個循環：FrameMove()->Render()
3. 如果運行期間改變窗口大小，框架會調用：InvalidateDeviceObjects()->RestoreDeviceObjects();
4. 如果通過F2或者菜單來更改設備（HAL或REF），調用：InvalidateDeviceObjects()-> DeleteDeviceObjects()->InitDeviceObjects()->RestoreDeviceObjects();
5. 程序退出時執行：InvalidateDeviceObjects()->DeleteDeviceObjects()->FinalCleanUp().

下面說一下具體函數的含義：

1. ConfirmDevice():最先被執行，用來檢查顯卡能力，如果顯卡不支持，框架會切換到使用參考光柵器，或切換為頂點軟件處理。具體參數見教材。
2. OneTimeSceneInit()：一次性永久初始化，初始化與設備無關的東西，與FinalCleanUp()搭配，初始化的數據可以在FinalCleanUp()中銷毀。
3. InitDeviceObjects()：初始化與設備相關的對象，如果通過F2使設備發生改變，那么就需要重新執行該初始化。與DeleteDeviceObjects()搭配。
4. InvalidateDeviceObjects():對于窗口的大小改變做出響應。
5. RestoreDeviceObjects():和InvalidateDeviceObjects()搭配，可以在窗口大小改變時重新設置投影矩陣和渲染狀態等等。除了在程序開始時以為，都會和InvalidateDeviceObjects()成對調用。
6. DeleteDeviceObjects():在設備改變時對設備資源進行銷毀。
7. Render()：作為3D渲染的入口點在每一幀時被調用，可以設置render state,clear buffer,渲染場景。
8. FrameMove()：容納所有動畫的代碼。
9. FinalCleanUp()：銷毀幾何數據和文件對象等等非設備資源。

OK，了解了執行過程，下面看一下重要步驟。

在Basic例子程，程序較為簡單，繪制了一個無須任何坐標變換和投影的四邊形，并用 m_d3dEnumeration.AppUsesDepthBuffer = FALSE;設置了不使用深度緩存。這里邊重要的方法就是RestoreDeviceObjects()中創建頂點緩沖區：

m_pd3dDevice->CreateVertexBuffer( m_dwSizeofVertices, D3DUSAGE_WRITEONLY, FVF,D3DPOOL_MANAGED,&m_pVB, NULL )

這里m_dwSizeofVertices是頂點數，m_pVB是緩沖區指針，比較好理解。FVF表示每個頂點的表示形式，定義成const DWORD FVF = (D3DFVF_XYZRHW | D3DFVF_DIFFUSE);表示每個頂點由(x,y,z,rhw,diffuse)構成，direct3D的頂點表示還有specular, normal,紋理等信息，分別對應不同的變量組合。

D3DPOOL_MANAGED是指定了D3D的資源管理器，負責對于紋理和幾何數據實施統一管理。D3D的資源管理器分成五種：

1. D3DPOOL_DEFAULT:資源存儲在AGP或顯存中，在頂點緩沖或索引緩沖經常更新的情況下使用，避免內存到顯存的拷貝“過慢”。對于永遠不變的紋理，用默認池就是一種好的選擇。
2. D3DPOOL_MANAGED:托管池，資源存儲在AGP或者顯存中，并在系統內存中有一份拷貝。只有內存發生變化才需要拷貝到顯存，如果性能不是最重要的，托管池永遠是一種最安全的選擇。
3. D3DPOOL_SYSTEMMEN:系統池，存儲在系統內存中，設備丟失后（在全屏和窗口模式切換時或者改變分辨率）資源不需要重建。
4. D3DPOOL_SCRATCH:臨時池，資源存儲在系統內存中，且設備丟失時無法重建，連同CreateOffScreenPlainSurface()一起使用，用于創建圖像表面。
5. D3DPOOL_FORCE_DWORD:

創建頂點緩沖器之后，是Lock()頂點緩沖器，然后執行memcpy()拷貝頂點，之后UnLock().這里Lock()包含四個參數， offsetToLock是鎖定頂點緩沖區從哪個偏移開始，SizeToLock是鎖定的大小，ppbData是返回指向內存緩沖區的指針，最后一個是指定如何使用頂點緩沖器.

最后看一下Render()方法：

HRESULT CMyD3DApplication::Render()
{
    // Begin the scene
    if( SUCCEEDED( m_pd3dDevice->BeginScene() ) )
    {
  // In DX8: m_pd3dDevice->SetVertexShader( D3DFVF_CUSTOMVERTEX );
  // Passing an FVF to IDirect3DDevice9::SetFVF specifies a legacy FVF with stream 0.
     m_pd3dDevice->SetFVF(FVF ); // new in DX9
  // DX8: only three parameters. In DX9 the third parameter is new
  m_pd3dDevice->SetStreamSource( 0, m_pVB, 0, sizeof(VERTEX) );
     m_pd3dDevice->DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLEFAN, 0, 2 );

      // End the scene.
      m_pd3dDevice->EndScene();
    }

    return S_OK;
}

Render()方法中首先使用m_pd3dDevice初始化一個場景 BeginScene()，使場景處于處理過程中，這樣后邊的繪制才會奏效，否則都會返回D3DERR_SCENE_NOT_IN_SCENE的錯誤。結束繪制以后再調用EndScene()清除標識場景處于處理過程的標志，刷新緩存數據以及確認渲染表面完好。

SetFVF()只有一個參數，就是頂點的結構，該方法僅用于固定流水線，對于使用shader的情況要調用SetVertexShader().

SetStreamSource()設置了數據流，DrawPrimitive()把數據渲染出來。

over!

原文地址：http://blog.sina.com.cn/u/40d00f170100012z