<@乌龟:>[原创]设计自己的3D图像引擎(3): WuguiEngine 之基础循环的实现

 

1. 实现一个可重用的Windows Class(WEWindow)

 

    下面的内容可能需要你知道一点简单的Windows程序编写的知识, 如果发现看不太懂, 也不用找很多的资料, 只要看看DirectX SDK中附带的Direct3D Turtorial就行了.

    窗体的建立主要是有如下的难点:

    1) 消息循环中的On Idle的处理函数不太好放.

    2) WinMain函数入口处的HInstance需要保存

    3) 窗体建立之后的HWND也是需要保存的

    为了方便起见,我使用了单件模式作为设计,如果大家有更好的想法,也欢迎讨论

    WEWindow类的声明看起来有点像这个样子:

 

/*  IRenderable.h : 处理初始化窗体的类,使用单件模式
    Programer     : Tan Wangda(LeftNotEasy)
    Email          :    Wheeleast@gmail.com
    Created Time  : 2009 - 8 - 10                    */

#ifndef _WEWINDOW_H
#define _WEWINDOW_H

# include "WuguiEngine.h"

namespace WuguiEngine
{
    //这是一个Singleton
    class WEWindow
    {
    public:
        //得到窗体类的实例
        static WEWindow* GetInstance();

        //设置HInstance
        void SetHInstance(HINSTANCE hInst);
        //获取HInstance
        HINSTANCE GetHInstance();

        //设置窗体
        void SetWEWindow(LPCWSTR szTitle,  //窗体标题
            int iWidth,                       //宽度
            int iHeight,                   //高度
            DWORD iStyle);                 //样式

        void CreateMainWindow();

        int GetWidth();
        int GetHeight();

        //获取窗体句柄
        HWND GetHWnd();
    protected:
        HINSTANCE hInst;
        HWND hWnd;

        //窗体标题
        LPCWSTR szTitle;

        //宽度
        int iWidth;

        //高度
        int iHeight;

        //样式
        DWORD iStyle;

        //创建窗体
        void CreateWEWindow(LPCWSTR szTitle,  //窗体标题
            int iWidth,                          //宽度
            int iHeight,                      //高度
            DWORD iStyle);                    //样式

        //进入消息循环
        void EnterMessageLoop();
    private:
        static WEWindow* weInstance;
        WEWindow();
    };
}

#endif

 

    代码的命名基本上也能够看出意义, 另外再给一段使用WEWindow的函数,位于Program.cpp里面

INT WINAPI wWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE, LPWSTR, int)
{
    //第一步,设置窗体
    WEWindow* weWindow = WEWindow::GetInstance();
    weWindow->SetHInstance(hInstance);
    weWindow->SetWEWindow(L"Hello World", 640, 480, WS_OVERLAPPEDWINDOW | WS_VISIBLE);
    weWindow->CreateMainWindow();

 

 

    首先代码获取处WEWindow类的实例,然后设置参数,最后调用CreateMainWindow就完成了操作了

 

2. 完成一个基础的游戏类(BaseGame)

 

    还是先给出头文件的声明:

 

class BaseGame : virtual public IDisposed, virtual public IRenderable, virtual public IUpdatable
{
public:
    BaseGame(string name);                                             //Constructor
    GraphicsDevice* GetGraphicsDevice();                               //获取GraphicsDevice
    void Tick();                                                       //一帧完整的游戏
    virtual void Run() = 0;                                            //开始一场游戏,里面建立消息循环
    virtual void Dispose();
    virtual void Update(DWORD dt);
    virtual void Render(DWORD dt);
    virtual void Initialize();
    void RegisterCamera(BaseCamera* camera);
    BaseCamera* GetCamera();
protected:
    //方法:
    void SetTimeUsed();                                                //设置花费的时间
    void ShowFPS();
    void UpdateCamera(DWORD dt);

    //变量:
    GraphicsDevice* pDevice;                                           //指向GraphicsDevice的指针
    bool isInitialized;                                                //是否初始化
    BaseCamera* pCamera;
};

 

 

    其中, IDisposed,IRenderable, IUpdatable等I开头的类是接口类,里面具有纯虚函数,重写就可以实现具体的代码了.

    GraphicsDevice类是我准备将Direct3D中的IDirect3DDevice9类封装得到,使得使用起来更方便,而且增加一些实用的功能,不过目前的功能和本来的Device功能差不多,这里就不多说了.

    另外值得注意的是Tick函数,其描述的是一帧游戏的过程:

void BaseGame::Tick()
{
    SetTimeUsed();                                           //设置花费了的时间
    Update(TimeUsed::LastTickTimeUsed);                      //调用更新函数
    Render(TimeUsed::LastTickTimeUsed);                      //调用渲染函数
}

 

    Update和Render都是虚函数, 当我们将一个类继承自BaseGame的时候, 也就会调用相应的Update和Render类.

    代码中的TimeUsed是静态类,里面存储了时间相关的参数,比如一帧时间的长度, 从启动游戏到现在的时间长度等等.

    其他的函数都有注释, 如果还有不太理解的地方,也可以从GoogleCode上面把源代码下下来,很快就会明白了

 

3. 下面举一个基本的例子,来说明这些程序是怎样一步步进行的

 

    主要的类: TestGame(继承自BaseGame), WEWindow, BaseGame.

    1) 在WinMain()中,首先完成建立窗体:

INT WINAPI wWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE, LPWSTR, int)
{
    //第一步,设置窗体
    WEWindow* weWindow = WEWindow::GetInstance();
    weWindow->SetHInstance(hInstance);
    weWindow->SetWEWindow(L"Hello World", 640, 480, WS_OVERLAPPEDWINDOW | WS_VISIBLE);
    weWindow->CreateMainWindow();

 

 

    2)在WinMain()中,创建一个TestGame类的实例,并且调用TestGame->Run(继承自BaseGame的纯虚函数)

//第二部,初始化游戏
TestGame* game = new TestGame("Matrix");

//第三步,开始游戏
game->Run();

 

 

    3)在TestGame->Run()中, 进行初始化与建立消息循环的操作

void TestGame::Run()
{
    //进行初始化
    this->Initialize();

    //进入消息循环
    this->EnterMessageLoop();
}

 

 

    4)在TestGame::Initialize()中,完成一些初始化的工作, 为进入游戏的主循环做好准备

void TestGame::Initialize()
{
    this->BaseGame::Initialize();
    if (!isInitialized)
    {
        InitGeometry();
        pDevice->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE);
        pDevice->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, FALSE);
        isInitialized = true;
    }
}

 

 

    这里的内容,每个不同的游戏逻辑都是不一样的, 只有调用this->BaseGame::initialize()是各个逻辑共有的

    5)在TestGame::EnterMessageLoop()中,完成消息循环的建立,开始游戏的主循环

void TestGame::EnterMessageLoop()
{
    MSG kMessage;
    HWND hWnd = WEWindow::GetInstance()->GetHWnd();

    while (1)
    {
        if (PeekMessage(&kMessage, hWnd, 0, 0, PM_REMOVE))
        {
            if (WM_QUIT == kMessage.message)
            {
                Dispose();
                return;
            }
            else
            {
                TranslateMessage(&kMessage);
                DispatchMessage(&kMessage);
            }
        }
        else
        {
            Tick();
        }
    }
}

 

 

    可以看到,第4行的内容就是单件模式方式调用WEWindow获取HWnd,这样就成功了建立了消息循环了

    6)在消息循环中. 每次都按照先Update,后Render的方式, 和很多的引擎就比较类似了.在这个地方,我主要参考了一下XNA的做法

    7)完成了!现在只需要在Initialize和Update,Render中添加相应的代码就可以完成需要的逻辑了.不算太复杂吧~!. 如果需要对这块的内容更清晰的了解,希望你可以将我的代码下载下来看看.地址在第一篇文章中就有

 

4. 下集预告:

 

    下一篇文章的主要内容是渲染中,包括Model, Effect, Texture, Transformation, Camera等类的组织.