[D3D] - DirectX SDK 2006学习笔记1——框架

来源：http://www.cnblogs.com/fence/archive/2010/03/12/1683918.html

 

　　友情提醒：所谓的框架是指SDK目录下\Samples\C++\Common路径下的DXUT系列函数包装。学习框架的前提是必须有足够的 Windows API，GUI编程经验，必须熟悉Windows的消息机制，回调机制，最好有万行左右的C/C++编程经验。MFC在这里没有任何用处。另外我觉得最好 在看程序之前对于D3D的所有概念有点了解，什么是vertex，texture，matrix，lighting，mesh等等，以及相关的数学概念。 这些都可以在网上找到中文翻译，帮助你快速入门。

　　DXSDK2006和2003版的比起来更新了不少东西，比如DirectX10，还有Managed

DirectX等等。不过我关心的还是D3D9。除了个别接口的更改之外，DXSDK2006还提供了一套图形控件的类库，它的界面还是很漂亮 的：）如图：

　 　学习一个框架还是从它的入口学习比较方便，否则容易迷失在无穷无尽的API和层层包装之中。DXSDK2006的框架和2003版的DX9.0c框架有 很大的不同。首先是2003版的框架中提供了一个CD3DApplication类，这个类对于初始化，清除，以及游戏窗口的创建，游戏主循环进行了包 装。这是一个不错的类，不知道为什么在2006版中去掉了。不过不要紧，2006版的框架中提供的一些C包装函数已经足够了。在看这些函数之前，我们还是 先来看看SDK目录下\Samples\C++ \Direct3D\Tutorials中有些什么吧。Tut01_CreateDevice是创建框架，这个程序不用框架，研究一下有助于了解D3D的 大致工作流程。下面是winmain函数中的一部分。

 

// Initialize Direct3D
if( SUCCEEDED( InitD3D( hWnd ) ) )
{
    // Show the window
    ShowWindow( hWnd, SW_SHOWDEFAULT );
    UpdateWindow( hWnd );
    // Enter the message loop
    MSGmsg;
    while( GetMessage( &msg, NULL, 0, 0 ) )
    {
        TranslateMessage( &msg );
        DispatchMessage( &msg );
    }
}

　　在消息循环之前有个初始化设备的函数InitD3D( hWnd )，其代码如下：

HRESULTInitD3D( HWNDhWnd )
{
    if( NULL == ( g_pD3D = Direct3DCreate9( D3D_SDK_VERSION ) ) )
        returnE_FAIL;
    D3DPRESENT_PARAMETERSd3dpp;
    ZeroMemory( &d3dpp, sizeof(d3dpp) );
    d3dpp.Windowed = TRUE;
    d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;
    d3dpp.BackBufferFormat = D3DFMT_UNKNOWN;
    if( FAILED( g_pD3D->CreateDevice( D3DADAPTER_DEFAULT,
                D3DDEVTYPE_HAL,hWnd,
                D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &d3dpp,
                &g_pd3dDevice ) ) )
    {
        returnE_FAIL;
    }
    returnS_OK;
}

 

主要是调用Direct3DCreate9和g_pD3D->CreateDevice这两个函数。查看DXSDK文档中关于D3DPRESENT_PARAMETERS的定义，大致了解一下。

接下来要关心的就是 消息循环了，在回调函数MsgProc中 处理了两个消息，一个是WM_DESTROY， 里面调用了Cleanup函数，另一个是WM_PAINT函数，里面调用了Render函数。Cleanup函数很简单，就是调用D3D对象及其设备对象 的Release函数释放资源，而Render函数就是D3D中最重要的函数了。

 

VOID Render()
{
    if( NULL==g_pd3dDevice)
        return;
    // Clear the backbuffer to a blue color
    g_pd3dDevice->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(0,0,255), 1.0f, 0 );
   
    // Begin the scene
    if( SUCCEEDED( g_pd3dDevice->BeginScene() ) )
    {
        // Rendering of scene objects can happen here
   
        // End the scene
        g_pd3dDevice->EndScene();
    }
    // Present the backbuffer contents to the display
    g_pd3dDevice->Present( NULL, NULL, NULL, NULL);
}

 

　　主要调用的函数有BeginScene, EndScene和Present函数。

　　对D3D应用程序有了大概了解之后就可以看空框架程序了。这个程序可以在Samples\C++ \Direct3D\EmptyProject中找到。

　　从WinMain中的调用可以看到，框架首先设定一堆回调函数，很多事情的是在用户自己写的回调函数中实现。从DXUTInit开始，程序开始调用框架 内的API来完成初始化——创建窗口——创建设备——主消息循环——退出等一系列操作。调查Common目录下DXUT.cpp文件就可以发现 DXUTInit函数干了以下几件事情

①     设定开始调用 这个函数的标志符

②     InitCommonControls

③     保存当前的 sticky/toggle/filter键

④     通过事先导入 winmm.dll的方法timeBeginPeriod来确保调用Sleep的准确性

⑤     设定一些标志 附，读取命令行参数

⑥     检查版本

⑦     获 得D3D对象指针。值得一提的是框架中大部分全局变量是通过类DXUTState的静态变量state的get/set方法得到的。这些get/set方 法是用宏定义的，里面调用了加锁和解锁，因此保证了全局变量设定的线程安全。这些全局性的变量包括D3D对象指针，D3D设备对象指针， BackBufferSurfaceDesc，DeviceCaps，窗口HINSTANCE，窗口句柄HWND，焦点句柄HWNDFocus，全屏设备 句柄，窗口设备句柄，窗口客户端矩形，模式切换时窗口客户端矩形，模式切换时全屏客户端矩形，Time，ElapsedTime，FPS数，窗口标题，设 备数据DeviceStats，以及是否暂停渲染，时间是否暂停，窗口是否激活等标志，一些窗口事件等等。这些都可以通过 DXUTGETXXX/DXUTSETXXX/DXUTISXXX系列包装函数获得。

⑧     通过 DXUT_Dynamic_Direct3DCreate9创建D3D对象。很多D3D底层API都是通过动态的方式加载的，这样有利于效率的提高。

⑨     重设全局时钟

⑩     设 定DXUTInited为true。很多DXUT系列的函数都喜欢在入口设定一个开始调这个函数的标志，在出口设定一个这个函数已经被调过的标志，这样可 以在以后再次调用这个函数的时候了解当前什么工作已经做了，什么工作没做需要补做。我想这个主要是用来防止函数重入问题的吧。其他函数中的这一对函数就不 再提了

　　呼~第一个函数大致看完了，接下来是DXUTCreateWindow函数。什么？要问DXUTSetCursorSettings为什么 被无视？因为这个函数不重要。DXUTCreateWindow的工作大致是这样的

①     判断关于设备 的CallBack有没有设定好

②     判断 DXUTInit()有没有被调用成功（注意不是有没有调用）。

③     获得焦点句 柄，因为窗口还没有创建，所以这个句柄应该是NULL

④     设定 HInstance

⑤     设定窗口类

⑥     注册窗口类

⑦     设定窗口位置 和大小。好长一段代码，汗

⑧     创建窗口。终 于。。。

⑨     设定窗口焦点 句柄，全屏设备句柄，窗口设备句柄

　　

　　接下来的函数是DXUTCreateDevice。这个函数就是用来选择最优设备并创建的。

①     设定参数中的 回调函数和上下文，以备后用

②     检查窗口是否 被成功创建，否则再调用一次DXUTCreateWindow

③     枚举所有可能 的显示模式。枚举过程非常复杂，用到了CD3DEnumeration中的一些包装函数，这些设备信息包括分辨率，颜色位深等等。这里会用到 DXUTCreateDevice传进来的参数IsDeviceAcceptable

④     如果命令行设 定过显示模式，那么将刚才得到的信息覆盖。

⑤     采用某种权重 的算法找出最优显示模式（DXUTFindValidDeviceSettings）

⑥     切 换设备。这里用到了DXUTCreateDevice传进来的参数ModifyDeviceSettings。切换设备时要考虑很多问题：比如需要暂时忽 略WM_SIZE消息；只有在第一次创建设备的时候才用命令行参数；按照需要调用DXUTCreate3DEnvironment和 DXUTReset3DEnvironment；分全屏和窗口设备重设；重设完了根据需要处理WM_SIZE消息；显示窗口，允许WM_SIZE消息等等

　　最后是DXUTMainLoop。

①     检查是否有重 入问题

②     设定进入主循 环标志

③     检查设备是否 已经被成功创建，没创建的话用默认参数创建一次

④     检查前面三个 函数是否成功调用。汗，又是检查

⑤     处理窗口消 息，注意只有在没有消息处理的时候才调用DXUTRender3DEnvironment()

⑥     在消息循环退 出之后清除加速表。应该是类似SHIFT+X这种键盘加速表的清除吧

⑦     更改主循环标 志

　　还是有必要看一下主消息循环中的DXUTRender3DEnvironment

①     检查设备是否 丢失

②     在窗口模式下 检查桌面分辨率位深设定，以便重设设备

③     尝试重设设备 DXUTReset3DEnvironment

④     判断上次渲染 到现在时间(elapsed time)决定是否要进行渲染

⑤     调用用户的 FrameMove函数

⑥     调用用户的 FrameRender函数

⑦     调用 Present函数

⑧     更新当前 Frame

⑨     根据命令行检 查是否需要关闭应用程序

　　主函数看完之后，剩下的就是一些回调函数了。要正确使用这些回调函数，除了知道它们的作用之外，还需要知道这些函数是何时被调用的。下面是 调用顺序

• 程序启动：InitApp →MsgProc →IsDeviceAcceptable →ModifyDeviceSettings → OnCreateDevice →OnResetDevice → 渲染主循环
• 渲染主循环：OnFrameMove → OnFrameRender
• 改变设备：ModifyDeviceSettings → OnLostDevice →根据需要调用OnDestroyDevice → OnResetDevice → 渲染主循环
• 程序退出：OnLostDevice →OnDestroyDevice

　　下面是各函数的作用：

InitApp	初始化一些图形控件和GUI的消息处理函数
OnCreateDevice	创建设备时的回调函数，用于创建D3DPOOL_MANAGED资源
OnResetDevice	重设设备时的回调函数，用于创建D3DPOOL_DEFAULT资源
OnFrameMove	动画实现处，常用于矩阵转换等操作
OnFrameRender	渲染实现处，常用于渲染场景
OnLostDevice	设备丢失时的回调函数，释放由OnResetDevice创建的资源
OnDestroyDevice	设备析构时的回调函数，释放由OnCreateDevice创建的资源
IsDeviceAcceptable	创建设备时用来对所有可用设备进行过滤的函数
ModifyDeviceSettings	更改设备时的回调函数，用于实现更改设备时所需做的其他操作
MsgProc	安排各空件处理消息的顺序
OnGUIEvent	程序控件绑定的消息处理回调函数

　　以上函数均可以更换名字，这里只是用框架默认的函数名字。