基于MFC的Direct3D程序设计

 原文链接：MFC D3D Application: Direct3D Tutorial Part I
     作者这个MFC程序中第一个有趣的地方是让用于Direct3D绘制的窗口类从CWnd类和CXD3D类继承下来：

class CD3DWnd : public CXD3D, public CWnd

CD3DWnd类是用于窗口中控件（比如一个PictureBox）的基类，这个控件将提供普通Cwnd类的功能，但同时也拥有CXD3D的3D绘制的能力。

先来看CXD3D类：

//-----------------------------------------------------------------------------
// CXD3D class: the class a view class will derive from to provide a window
// handle to render into, and that will override the 3D scene rendering.
//-----------------------------------------------------------------------------
class CXD3D
{
protected:
    // internal state variables
    bool m_bActive;                // toggled on Pause, can be queried upon
                                // initializing to issue a Create [false]
    bool m_bStartFullscreen;    // queried on ChooseInitialSettings [false]
    bool m_bShowCursor;            // in fullscreen mode [true]
    bool m_bClipCursor;            // in fullscreen mode [true]
    bool m_bWindowed;            // queried on BuildPresentParamsFromSettings
                                // [true]
    bool m_bIgnoreSizeChange;    // queried on HandlePossibleSizeChange [false]
    bool m_bDeviceLost;                // true when the device's Present fails
    bool m_bDeviceObjectsInited;    // true if InitDeviceObjects succeeds
    bool m_bDeviceObjectsRestored;    // true if RestoreDeviceObjects succeeds
    // internal timing variables
    FLOAT m_fTime;                    // absolute time handled by DXUtil_Timer
    FLOAT m_fElapsedTime;            // elapsed time handled by DXUtil_Timer
    FLOAT m_fFPS;                    // the frame rate, or frames per second
    // statistics
    TCHAR m_strDeviceStats[256];        // device description
    TCHAR m_strFrameStats[16];            // frame statistics
    // main objects used for creating and rendering the 3D scene
    HWND                    m_hWndRender;        // device window
    HWND                    m_hWndFocus;        // focus window
    LPDIRECT3D9                m_pd3d;                // main D3D object
    LPDIRECT3DDEVICE9        m_pd3dDevice;        // D3D rendering device
    D3DPRESENT_PARAMETERS    m_d3dpp;            // presentation parameters
    DWORD                    m_dwCreateFlags;    // sw/hw VP + pure device
    DWORD                    m_dwWindowStyle;    // saved for mode switches
    RECT                    m_rcWindow;            // window and client rects,
    RECT                    m_rcClient;            // saved for mode switches
    // setup objects
    CXD3DEnum Enumeration;        // hierarchy of adapters, modes, devices, etc.
    CXD3DSettings Settings;        // current display settings
protected:
    // internal error handling function
    HRESULT DisplayErrorMsg(HRESULT hr, DWORD dwType);
    // internal management functions
    void    BuildPresentParamsFromSettings();
    bool    FindBestWindowedMode(bool bHAL, bool bREF);
    bool    FindBestFullscreenMode(bool bHAL, bool bREF);
    HRESULT ChooseInitialSettings();    
    HRESULT InitializeEnvironment();
    HRESULT ResetEnvironment();
    void    CleanupEnvironment();
public:
    HRESULT RenderEnvironment();
    HRESULT HandlePossibleSizeChange();
protected:
    void    UpdateStats();
    // Overridable functions for the 3D scene created by the app
    virtual HRESULT OneTimeSceneInit()            { return S_OK; }
    virtual HRESULT InitDeviceObjects()            { return S_OK; }
    virtual HRESULT RestoreDeviceObjects()        { return S_OK; }
    virtual HRESULT FrameMove()                    { return S_OK; }

    virtual HRESULT InvalidateDeviceObjects()    { return S_OK; }
    virtual HRESULT DeleteDeviceObjects()        { return S_OK; }
    virtual HRESULT FinalCleanup()                { return S_OK; }
    
public:
    virtual HRESULT Render()                    { return S_OK; }
    // construct/destruct, create and pause/play
    CXD3D();
    virtual ~CXD3D() { }
    virtual HRESULT CreateD3D();
    virtual void Pause(bool bPause);
    // active state wrapper
    bool IsActive() { return m_bActive; };
    // device and frame statistics wrappers
    LPCTSTR GetDeviceStats() { return m_strDeviceStats; }
    LPCTSTR GetFrameStats()  { return m_strFrameStats; }
};

CXD3D实现文件

//-----------------------------------------------------------------------------
// XD3D.cpp: custom Direct3D (CXD3D) Implementation file
//-----------------------------------------------------------------------------

#include "stdafx.h"
#include "XD3D.h"

//-----------------------------------------------------------------------------
// CXD3D Constructor
//-----------------------------------------------------------------------------
CXD3D::CXD3D()
{
    m_bActive                    = false;
    
    m_bStartFullscreen            = false;    
    
    m_bShowCursor = true;
    m_bClipCursor = true;
    
    m_bWindowed                    = true;
    m_bIgnoreSizeChange            = false;
    
    m_bDeviceLost                = false;
    m_bDeviceObjectsInited        = false;
    m_bDeviceObjectsRestored    = false;
    
    m_fTime            = 0.0f;
    m_fElapsedTime    = 0.0f;
    m_fFPS            = 0.0f;
    
    m_strDeviceStats[0] = _T('\0');
    m_strFrameStats[0]  = _T('\0');

    m_hWndRender        = NULL;
    m_hWndFocus         = NULL;
    
    m_pd3d              = NULL;
    m_pd3dDevice        = NULL;
    
    m_dwCreateFlags     = 0L;
    
    Pause(true); // until we're ready to render
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// CreateD3D(): provided m_hWnd has been initialised, it instantiates the d3d
// object, chooses initial d3d settings and initializes the d3d stuff.
//-----------------------------------------------------------------------------
HRESULT CXD3D::CreateD3D()
{        
    HRESULT hr;

    // check for a window to render to
    if (m_hWndRender == NULL)//待绘制的窗口为空
        return DisplayErrorMsg(D3DAPPERR_NOWINDOW, MSGERR_CANNOTCONTINUE);
    
    // instantiate a D3D Object
    if ((m_pd3d = Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION)) == NULL)
        return DisplayErrorMsg(D3DAPPERR_NODIRECT3D, MSGERR_CANNOTCONTINUE);

    // build a list of D3D adapters, modes and devices
    if (FAILED(hr = Enumeration.Enumerate(m_pd3d)))
    {
        SAFE_RELEASE(m_pd3d);
        
        return DisplayErrorMsg(hr, MSGERR_CANNOTCONTINUE);
    }

    // use the device window as the focus window, unless otherwise specified
    if (m_hWndFocus == NULL) m_hWndFocus = m_hWndRender;

    // save some window properties into class members
    m_dwWindowStyle = GetWindowLong(m_hWndRender, GWL_STYLE);
    
    GetWindowRect(m_hWndRender, &m_rcWindow);
    GetClientRect(m_hWndRender, &m_rcClient);

    // choose the best settings to render
    if (FAILED(hr = ChooseInitialSettings()))
    {
        SAFE_RELEASE(m_pd3d);
    
        return DisplayErrorMsg(hr, MSGERR_CANNOTCONTINUE);
    }

    // initialize the timer
    DXUtil_Timer(TIMER_START);

    // initialize the app's custom (pre-device creation) stuff
    if (FAILED(hr = OneTimeSceneInit()))
    {
        SAFE_RELEASE(m_pd3d);
        
        return DisplayErrorMsg(hr, MSGERR_CANNOTCONTINUE);
    }

    // initialize the 3D environment, creating the device
    if (FAILED(hr = InitializeEnvironment()))
    {
        SAFE_RELEASE(m_pd3d);
        
        return DisplayErrorMsg(hr, MSGERR_CANNOTCONTINUE);
    }

    // D3D is ready to go so unpause it
    Pause(false);

    return S_OK;
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// FindBestFullscreenMode(): Adjust settings with the best available fullscreen
// mode, subject to the HAL and REF constraints; returns false if no such mode
// can be found.
//-----------------------------------------------------------------------------
bool CXD3D::FindBestFullscreenMode(bool bHAL, bool bREF)
{
    // for fullscreen, default to the first HAL device combo that supports the
    // current desktop display mode, to any display mode if HAL is incompatible
    // with the desktop mode, or to a non-HAL if no HAL is available
    D3DDISPLAYMODE dmDesktop;
    D3DDISPLAYMODE dmDesktopBest;
    D3DDISPLAYMODE dmBest;
    
    // fortunately for us, D3DFMT_UNKNOWN == 0
    ZeroMemory(&dmDesktopBest, sizeof(D3DDISPLAYMODE));
    ZeroMemory(&dmBest, sizeof(D3DDISPLAYMODE));
    
    // 'best' storage
    AdapterInfo* paiBest = NULL;
    DeviceInfo*  pdiBest = NULL;
    DeviceCombo* pdcBest = NULL;

    // iterators
    AdapterInfo* pai;
    DeviceInfo*  pdi;
    DeviceCombo* pdc;
                
    // success flags
    bool bBetter, bBest;

    UINT i, j, k;

    // traverse the adpater infos
    for (i = 0; i < Enumeration.AdapterInfos.Length(); i++)
    {
        pai = &Enumeration.AdapterInfos[i];
        
        // get the current display mode of each adapter
        m_pd3d->GetAdapterDisplayMode(pai->AdapterOrdinal, &dmDesktop);
        
        // traverse device infos on each adapter info
        for (j = 0; j < pai->DeviceInfos.Length(); j++)
        {            
            pdi = &pai->DeviceInfos[j];
            
            // skip devices with other than the requested type
            if (bHAL && pdi->DevType != D3DDEVTYPE_HAL)
                continue;
            
            if (bREF && pdi->DevType != D3DDEVTYPE_REF)
                continue;
            
            // traverse device combos for each device info
            for (k = 0; k < pdi->DeviceCombos.Length(); k++)
            {
                pdc = &pdi->DeviceCombos[k];
                
                // skip the windowed combos
                if (pdc->Windowed)
                    continue;
                
                // this device combo is 'better' than the current best if:
                //  (a) there's no best yet;
                //  (b) it's a HAL and the current best is not;
                //  (c) it's a HAL matching the desktop's format, while the
                //      current best does not;
                //  (d) it's a HAL and both the display and backbuffer formats
                //      match the desktop's, in which case it is also the best

                bBetter = pdcBest == NULL ||
                          
                          pdc->DevType     == D3DDEVTYPE_HAL &&
                          pdcBest->DevType != D3DDEVTYPE_HAL ||
                          
                          pdc->DevType           == D3DDEVTYPE_HAL &&
                          pdc->DisplayFormat     == dmDesktop.Format &&
                          pdcBest->DisplayFormat != dmDesktop.Format;
                          
                bBest = pdc->DevType          == D3DDEVTYPE_HAL &&
                        pdc->DisplayFormat    == dmDesktop.Format &&
                        pdc->BackBufferFormat == dmDesktop.Format;

                bBetter |= bBest;

                if (bBetter)
                {
                    // make it the best so far
                    dmDesktopBest = dmDesktop;
                    paiBest = pai;
                    pdiBest = pdi;
                    pdcBest = pdc;
                    
                    // this one looks great -- take it
                    if (bBest)
                        goto DoneSearchingFDC;
                }
            }
        }
    }

DoneSearchingFDC:

    // no suitable dc found!
    if (pdcBest == NULL)
        return false;
    
    // now we need to find a display mode on the best ai that uses the best
    // dc's display format and is as close to the best desktop display mode
    // as possible    
    D3DDISPLAYMODE dm;
        
    for (i = 0; i < paiBest->DisplayModes.Length(); i++)
    {
        dm = paiBest->DisplayModes[i];
        
        // formats must match
        if (dm.Format != dmDesktopBest.Format)
            continue;
        
        // compare other properties
        if (dm.Width       == dmDesktopBest.Width &&
            dm.Height       == dmDesktopBest.Height && 
            dm.RefreshRate == dmDesktopBest.RefreshRate)
        {
            // perfect match, break out
            dmBest = dm;
            break;
        }
        else if (dm.Width      == dmDesktopBest.Width &&
                 dm.Height     == dmDesktopBest.Height && 
                 dm.RefreshRate > dmBest.RefreshRate)
        {
            // faster
            dmBest = dm;
        }
        else if (dm.Width == dmDesktopBest.Width)
        {
            // same width
            dmBest = dm;
        }
        else if (dmBest.Width == 0)
        {
            // we don't have anything better yet
            dmBest = dm;
        }
    }
    
    // save these settings
    Settings.Windowed = 0;    
    Settings.AdapterInfos[0] = paiBest;

    // index to the best dm within the ai
    Settings.ndm[0] = paiBest->DisplayModes.Find(dm);

    // indices to the best di and dc
    if (bBest)
    {
        Settings.ndi[0] = j;
        Settings.ndc[0] = k;
    }
    else
    {
        // retract to the 'better' di and dc
        Settings.ndi[0] = (UINT)paiBest->DeviceInfos.Find(*pdiBest);
        Settings.ndc[0] = (UINT)pdiBest->DeviceCombos.Find(*pdcBest);
    }
    
    return true;
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// FindBestWindowedMode(): adjusts settings with best available windowed mode,
// subject to the HAL and REF constraints; returns false if no such mode can be
// found.
//-----------------------------------------------------------------------------
bool CXD3D::FindBestWindowedMode(bool bHAL, bool bREF)
{
    // get the display mode of the primary adapter, which is assumed to be
    // where the window will appear
    D3DDISPLAYMODE dm;
    
    m_pd3d->GetAdapterDisplayMode(0, &dm);
    
    // 'best' storage
    AdapterInfo* paiBest = NULL;
    DeviceInfo*  pdiBest = NULL;
    DeviceCombo* pdcBest = NULL;

    // iterators
    AdapterInfo* pai;
    DeviceInfo*  pdi;
    DeviceCombo* pdc;    

    // success flags
    bool bBetter, bBest;

    UINT i, j, k;
    
    // traverse the enumerated adapters information
    for (i = 0; i < Enumeration.AdapterInfos.Length(); i++)
    {
        pai = &Enumeration.AdapterInfos[i];
        
        // for each adapter, traverse the device infos
        for (j = 0; j < pai->DeviceInfos.Length(); j++)
        {
            pdi = &pai->DeviceInfos[j];
            
            // skip according to the requirements
            if (bHAL && pdi->DevType != D3DDEVTYPE_HAL)
                continue;
            
            if (bREF && pdi->DevType != D3DDEVTYPE_REF)
                continue;
            
            // traverse device combos for this device
            for (k = 0; k < pdi->DeviceCombos.Length(); k++)
            {
                pdc = &pdi->DeviceCombos[k];
                
                // skip the non-windowed or distinct format combos
                if (!pdc->Windowed)
                    continue;
                
                if (pdc->DisplayFormat != dm.Format)
                    continue;
                
                // this device combo is better than the current best if:
                //  (a) there's no best yet;
                //  (b) it's a HAL and the current best is not;
                //  (c) it's a HAL with matching backbuffer and display
                //      formats, in which case is also the best
                bBetter = pdcBest == NULL ||

                          pdc->DevType     == D3DDEVTYPE_HAL && 
                          pdcBest->DevType != D3DDEVTYPE_HAL;

                bBest = pdc->DevType == D3DDEVTYPE_HAL &&
                        pdc->BackBufferFormat == pdc->DisplayFormat;

                bBetter |= bBest;

                if (bBetter)
                {
                    // save it as the current best
                    paiBest = pai;
                    pdiBest = pdi;
                    pdcBest = pdc;
                    
                    // this dc looks great -- take it
                    if (bBest)
                        goto DoneSearchingWDC;
                }
            }
        }
    }

DoneSearchingWDC:

    // none found!!
    if (pdcBest == NULL)
        return false;

    Settings.Windowed = 1;
    Settings.AdapterInfos[1] = paiBest;

    int l = paiBest->DisplayModes.Find(dm);

    // for some bizarre multi-monitor setups in which the primary adapter's
    // current dm is not available in a secondary one, there's nothing else
    // we can do
    if (i > 0 && l == -1)
        return false;

    // index to the best dm within the ai
    Settings.ndm[1] = l;

    // indices to the best di and dc
    if (bBest)
    {
        Settings.ndi[1] = j;
        Settings.ndc[1] = k;
    }
    else
    {
        // retract to the 'better' di and dc
        Settings.ndi[1] = (UINT)paiBest->DeviceInfos.Find(*pdiBest);
        Settings.ndc[1] = (UINT)pdiBest->DeviceCombos.Find(*pdcBest);
    }

    return true;
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// ChooseInitialSettings(): according to the best mode founds and app settings
//-----------------------------------------------------------------------------
HRESULT CXD3D::ChooseInitialSettings()
{    
    bool bFoundFullscreen = FindBestFullscreenMode(false, false);
    bool bFoundWindowed   = FindBestWindowedMode(false, false);
    
    if (m_bStartFullscreen && bFoundFullscreen)
        Settings.Windowed = 0;
    
    if (!bFoundWindowed && bFoundFullscreen)
        Settings.Windowed = 0;
    
    if (!bFoundFullscreen && !bFoundWindowed)
        return D3DAPPERR_NOCOMPATIBLEDEVICES;

    if (!m_bStartFullscreen && !bFoundWindowed)
        return D3DAPPERR_NOCOMPATIBLEDEVICES;
    
    return S_OK;
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// HandlePossibleSizeChange(): reset the device if the client area size has
// changed; it will update the window properties, but it will not issue a reset
// unless old and new dimensions differ; a new window size will require a new
// backbuffer size, so the 3D environment must change accordingly.
//-----------------------------------------------------------------------------
HRESULT CXD3D::HandlePossibleSizeChange()
{
    if (m_bIgnoreSizeChange)
        return S_OK;

    HRESULT hr = S_OK;
    
    RECT rcOld = m_rcClient;

    GetClientRect(m_hWndRender, &m_rcClient);

    // check for client rect changes
    if (rcOld.right  - rcOld.left != m_rcClient.right  - m_rcClient.left ||
        rcOld.bottom - rcOld.top  != m_rcClient.bottom - m_rcClient.top)
    {
        Pause(true);

        // store the new dims
        m_d3dpp.BackBufferWidth  = m_rcClient.right  - m_rcClient.left;
        m_d3dpp.BackBufferHeight = m_rcClient.bottom - m_rcClient.top;
    
        // reset
        if (m_pd3dDevice != NULL)
        {
            if (FAILED(hr = ResetEnvironment()))
            {
                if (hr != D3DERR_OUTOFVIDEOMEMORY)
                    hr = D3DAPPERR_RESETFAILED;
                
                DisplayErrorMsg(hr, MSGERR_CANNOTCONTINUE);
            }
        }
        
        Pause(false);
    }
    
    return hr;
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// BuildPresentParamsFromSettings(): 'builds' presentation parameters from
// the current settings
//-----------------------------------------------------------------------------
void CXD3D::BuildPresentParamsFromSettings()
{
    m_d3dpp.Windowed               = Settings.Windowed;
    m_d3dpp.hDeviceWindow          = m_hWndRender;
    m_d3dpp.BackBufferCount        = 1;
    m_d3dpp.EnableAutoDepthStencil = Enumeration.AppUsesDepthBuffer;
    m_d3dpp.MultiSampleType        = Settings.GetMSType();
    m_d3dpp.MultiSampleQuality     = Settings.GetMSQuality();
    m_d3dpp.SwapEffect             = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;
    m_d3dpp.Flags                   = 0;
    
    if (Enumeration.AppUsesDepthBuffer)
    {
        m_d3dpp.Flags = D3DPRESENTFLAG_DISCARD_DEPTHSTENCIL;
        m_d3dpp.AutoDepthStencilFormat = Settings.GetDSFormat();
    }
    
    if (m_bWindowed)
    {
        m_d3dpp.BackBufferWidth  = m_rcClient.right  - m_rcClient.left;
        m_d3dpp.BackBufferHeight = m_rcClient.bottom - m_rcClient.top;
        m_d3dpp.FullScreen_RefreshRateInHz = 0;        
    }
    else
    {
        m_d3dpp.BackBufferWidth  = Settings.GetDisplayMode().Width;
        m_d3dpp.BackBufferHeight = Settings.GetDisplayMode().Height;
        m_d3dpp.FullScreen_RefreshRateInHz = Settings.GetDisplayMode().RefreshRate;
    }

    m_d3dpp.BackBufferFormat = Settings.GetBackBufferFormat();
    m_d3dpp.PresentationInterval = Settings.GetPresentInterval();
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// InitializeEnvironment(): checks for a null REF device, builds presentation
// parameters from settings, instances the d3d device, sets up device stats,
// saves the backbuffer description, sets up the fullscreen cursor and finally
// inits and restores device objects. If the last step fails, it retries, but
// in windowed mode (to display a warning) and the reference rasterizer.
//-----------------------------------------------------------------------------
HRESULT CXD3D::InitializeEnvironment()
{
    HRESULT hr;
    
    AdapterInfo* pai = Settings.GetAdapterInfo();
    DeviceInfo*  pdi = Settings.GetDeviceInfo();
    
    // Warn user about a null REF device that cannot render anything
    if (pdi->Caps.PrimitiveMiscCaps & D3DPMISCCAPS_NULLREFERENCE)
        DisplayErrorMsg(D3DAPPERR_NULLREFDEVICE, 0);
    
    // translate the VP type to a device creation behavior
    switch (Settings.GetVPType())
    {
    case PURE_VP: m_dwCreateFlags  = D3DCREATE_PUREDEVICE;
    case HARD_VP: m_dwCreateFlags |= D3DCREATE_HARDWARE_VERTEXPROCESSING; break;
    case MIXD_VP: m_dwCreateFlags  = D3DCREATE_MIXED_VERTEXPROCESSING;    break;
    case SOFT_VP: m_dwCreateFlags  = D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING; break;
    default:      return E_FAIL;
    }
    
    // setup the creation presentation parameters
    BuildPresentParamsFromSettings();
    
    // create the device
    hr = m_pd3d->CreateDevice(pdi->AdapterOrdinal,
                              pdi->DevType,
                              m_hWndRender,
                              m_dwCreateFlags,
                              &m_d3dpp,
                              &m_pd3dDevice);
    
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        // store the device's description, beginning with type;
        lstrcpy(m_strDeviceStats, DEVICETYPESTRING(pdi->DevType, false));
        
        // then VP type, including  non-HAL devices simulating hardware VP and
        // the pure hardware VP variant
        if ((m_dwCreateFlags & D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING) == 0 &&
            pdi->DevType != D3DDEVTYPE_HAL)
            lstrcat(m_strDeviceStats, TEXT(" simulated"));

        if (m_dwCreateFlags & D3DCREATE_HARDWARE_VERTEXPROCESSING)
        {
            if (m_dwCreateFlags & D3DCREATE_PUREDEVICE)
                lstrcat(m_strDeviceStats, TEXT(" pure"));
            
            lstrcat(m_strDeviceStats, TEXT(" hardware"));
        }
        else if (m_dwCreateFlags & D3DCREATE_MIXED_VERTEXPROCESSING)
            lstrcat(m_strDeviceStats, TEXT(" mixed"));
        else
            lstrcat(m_strDeviceStats, TEXT(" software"));
        
        lstrcat(m_strDeviceStats, TEXT(" VP"));
        
        // and the adapter's description for HAL devices
        if (pdi->DevType == D3DDEVTYPE_HAL)
        {
            lstrcat(m_strDeviceStats, TEXT(" on "));
            
            // be sure not to overflow m_strDeviceStats when appending
            const int nDescription = sizeof(pai->AdapterIdentifier.Description);
            
            TCHAR szDescription[nDescription];
            
            // DX Utils handle unicode somewhat gracefully
            DXUtil_ConvertAnsiStringToGenericCch(szDescription,
                                                 pai->AdapterIdentifier.Description,
                                                 nDescription);
            
            lstrcat(szDescription, TEXT(" @ "));
            
            // append as many characters as space is left on the stats
            _tcsncat(m_strDeviceStats,
                     szDescription,
                     UBOUND(m_strDeviceStats) - lstrlen(m_strDeviceStats) - 1);

            TCHAR  szDims[100]; 
            TCHAR  szFmt[100];
            TCHAR  szDepthFmt[100];
            TCHAR* szMS;
    
            _sntprintf(szDims, 100, TEXT("%dx%d, "), 
               m_d3dpp.BackBufferWidth,
               m_d3dpp.BackBufferHeight);

            szDims[99] = TEXT('\0');
    
            // append as many characters as space is left on the stats
            _tcsncat(m_strDeviceStats, szDims,
                     UBOUND(m_strDeviceStats) - lstrlen(m_strDeviceStats) - 1);

            D3DFORMAT fmt = Settings.GetDisplayMode().Format;
    
            // display format (including the back buffer format if they do not match)
            if (fmt == m_d3dpp.BackBufferFormat)
                lstrcpyn(szFmt, D3DUtil_D3DFormatToString(fmt, false), 100);
            else
                _sntprintf(szFmt, 100, TEXT("%s back, %s front"), 
                    D3DUtil_D3DFormatToString(m_d3dpp.BackBufferFormat, false), 
                    D3DUtil_D3DFormatToString(fmt, false));
            
            szFmt[99] = TEXT('\0');
    
            // append as many characters as space is left on the stats
            _tcsncat(m_strDeviceStats,
                     szFmt,
                     UBOUND(m_strDeviceStats) - lstrlen(m_strDeviceStats) - 1);

            // depth/stencil buffer format
            if (Enumeration.AppUsesDepthBuffer)
            {
                _sntprintf(szDepthFmt, 100, TEXT(" (%s)"), 
                    D3DUtil_D3DFormatToString(Settings.GetDSFormat(), false));
                
                szDepthFmt[99] = TEXT('\0');
                
                // append as many characters as space is left on the stats
                _tcsncat(m_strDeviceStats,
                         szDepthFmt,
                         UBOUND(m_strDeviceStats) - lstrlen(m_strDeviceStats) - 1);
            }
            
            // multisampling type (no. of samples or nonmaskable)
            szMS = MULTISAMPLESTRING(Settings.GetMSType(), false);

            // append as many characters as space is left on the stats
            _tcsncat(m_strDeviceStats,
                     szMS,
                     UBOUND(m_strDeviceStats) - lstrlen(m_strDeviceStats) - 1);
        }
        
        // setup the fullscreen cursor
        if (m_bShowCursor && !m_bWindowed)
        {
            HCURSOR hCursor = (HCURSOR)GetClassLong(m_hWndRender, GCL_HCURSOR);
            
            D3DUtil_SetDeviceCursor(m_pd3dDevice, hCursor, true);
            m_pd3dDevice->ShowCursor(true);
        }
        
        // confine the cursor to the fullscreen window
        if (m_bClipCursor)
            ClipCursor(m_bWindowed ? NULL : &m_rcWindow);
        
        // initialize the app's device-dependant objects
        if (FAILED(hr = InitDeviceObjects()))
            DeleteDeviceObjects();
        else
        {
            m_bDeviceObjectsInited = true;
            
            // restore the app's device-dependant objects
            if (FAILED(hr = RestoreDeviceObjects()))
                InvalidateDeviceObjects();
            else
            {
                m_bDeviceObjectsRestored = true;
                return S_OK;
            }
        }    
        
        // if any of that failed, cleanup before we try again
        CleanupEnvironment();
    }
    
    // if failure comes strictly from IDirect3D9 we'll try falling back to
    // the reference rasterizer; in other words, we'll ignore the error if
    // it is a 'file not found' error, because it is not Direct3D's fault,
    // it's the programmer's (or user's) fault!
    if (hr != D3DAPPERR_MEDIANOTFOUND &&
        hr != HRESULT_FROM_WIN32(ERROR_FILE_NOT_FOUND) &&
        pdi->DevType == D3DDEVTYPE_HAL)
    {
        // request a reference device
        if (FindBestWindowedMode(false, true))
        {
            // main window must not be topmost to show an error message
            SetWindowPos(m_hWndRender,
                         HWND_NOTOPMOST,
                         m_rcWindow.left,
                         m_rcWindow.top,
                         (m_rcWindow.right  - m_rcWindow.left),
                         (m_rcWindow.bottom - m_rcWindow.top),
                         SWP_SHOWWINDOW);
            
            // in which we let the user know we are switching
            DisplayErrorMsg(hr, MSGWARN_SWITCHEDTOREF);
            
            // try again
            hr = InitializeEnvironment();
        }
    }
    
    return hr;
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// ResetEnvironment(): signals the app it must invalidate all video memory
// objects and render the current frame if paused, then resets the device. The
// backbuffer description is saved.
//-----------------------------------------------------------------------------
HRESULT CXD3D::ResetEnvironment()
{
    HRESULT hr;
    
    // invalidate any resources thatt cannot survive the reset
    if (m_bDeviceObjectsRestored)
    {
        m_bDeviceObjectsRestored = false;
        InvalidateDeviceObjects();
    }
    
    if (FAILED(hr = m_pd3dDevice->Reset(&m_d3dpp)))
        return hr;

    // restore (re-create) resources
    if (FAILED(hr = RestoreDeviceObjects()))
    {
        InvalidateDeviceObjects();
        return hr;
    }
    m_bDeviceObjectsRestored = true;
    return S_OK;
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// RenderEnvironment(): tests for coop level, possibly resets the environment
// and issues the app defined FrameMove and Render that will actually draw the
// scene.
//-----------------------------------------------------------------------------
HRESULT CXD3D::RenderEnvironment()
{
    HRESULT hr;
    if (m_bDeviceLost)
    {
        // test the cooperative level to see if it's okay to render
        if (FAILED(hr = m_pd3dDevice->TestCooperativeLevel()))
        {
            // if the device was truly lost, (i.e., a fullscreen device just
            // lost focus), wait until we get it back
            if (hr == D3DERR_DEVICELOST)
                return S_OK;
            // eventually, we will get this return value, indicating
            // that we can reset the device
            if (hr == D3DERR_DEVICENOTRESET)
            {
                // if we are windowed, read the desktop mode and use the same
                // format for the back buffer UNTESTED WITH THE NEW SETTINGS CLASS!!!
                if (m_bWindowed)
                {
                    m_pd3d->GetAdapterDisplayMode(Settings.GetAdapterInfo()->AdapterOrdinal,
                                                  &Settings.GetDisplayMode());
                    
                    m_d3dpp.BackBufferFormat = Settings.GetDisplayMode().Format;
                }
                // before resetting the device
                if (FAILED(hr = ResetEnvironment()))
                    return hr;
            }
            return hr;
        }
        // we have a device
        m_bDeviceLost = false;
    }
    // setup the app's timers
    FLOAT fTime        = DXUtil_Timer(TIMER_GETAPPTIME);
    FLOAT fElapsedTime = DXUtil_Timer(TIMER_GETELAPSEDTIME);
    // skip rendering if no time elapsed (the application is paused)
    if (fElapsedTime == 0.0f)
        return S_OK;
    // store the time
    m_fTime        = fTime;
    m_fElapsedTime = fElapsedTime;
    // move the scene
    if (FAILED(hr = FrameMove()))
        return hr;
    // render the scene as normal
    if( FAILED(hr = Render()))
        return hr;
    // update the FPS
    UpdateStats();
    // present the next buffer in the swap chain
    if(m_pd3dDevice->Present(NULL, NULL, NULL, NULL) == D3DERR_DEVICELOST)
        m_bDeviceLost = true;
    return S_OK;
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// CleanupEnvironment(): cleanup device objects
//-----------------------------------------------------------------------------
void CXD3D::CleanupEnvironment()
{
    if (m_pd3dDevice != NULL)
    {
        if (m_bDeviceObjectsRestored)
        {
            m_bDeviceObjectsRestored = false;
            InvalidateDeviceObjects();
        }
        if (m_bDeviceObjectsInited)
        {
            m_bDeviceObjectsInited = false;
            DeleteDeviceObjects();
        }
        if (m_pd3dDevice->Release() > 0)
            DisplayErrorMsg(D3DAPPERR_NONZEROREFCOUNT, MSGERR_CANNOTCONTINUE);
        m_pd3dDevice = NULL;
    }
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// UpdateStats()
//-----------------------------------------------------------------------------
void CXD3D::UpdateStats()
{
    // keep track of the frame count
    static float fLastTime = 0.0f;
    static DWORD dwFrames  = 0;
    float fTime = DXUtil_Timer(TIMER_GETABSOLUTETIME);
    ++dwFrames;
    // let a full second elapse before updating the scene stats
    if (fTime - fLastTime <= 1.0f)
        return;
    m_fFPS    = dwFrames / (fTime - fLastTime);
    fLastTime = fTime;
    dwFrames  = 0;
    const int nMax = UBOUND(m_strFrameStats);
    _sntprintf(m_strFrameStats, nMax, _T("%.02f fps"), m_fFPS);
    m_strFrameStats[nMax - 1] = TEXT('\0');
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// Pause(): toggles the active state of the app and resets the timer
//-----------------------------------------------------------------------------
void CXD3D::Pause(bool bPause)
{
    static DWORD dwAppPausedCount = 0;
    dwAppPausedCount += BSCALE(bPause);
    m_bActive         = dwAppPausedCount == 0;
    
    // handle the first pause request (of many, nestable pause requests) and
    // stop the scene from animating
    if (bPause && dwAppPausedCount == 1)
        DXUtil_Timer(TIMER_STOP);
    // restart the timer
    if (dwAppPausedCount == 0)
        DXUtil_Timer(TIMER_START);
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// Name: DisplayErrorMsg()
//-----------------------------------------------------------------------------
HRESULT CXD3D::DisplayErrorMsg(HRESULT hr, DWORD dwType)
{
    static bool s_bFatalErrorReported = false;
    TCHAR strMsg[512];
    // If a fatal error message has already been reported, the app
    // is already shutting down, so don't show more error messages.
    if (s_bFatalErrorReported)
        return hr;
    switch(hr)
    {
        case D3DAPPERR_NODIRECT3D:
            _tcscpy(strMsg,
                    _T("Could not initialize Direct3D; check that the\n")
                    _T("latest version of DirectX is correctly installed\n")
                    _T("on your system."));
            break;
        case D3DAPPERR_NOCOMPATIBLEDEVICES:
            _tcscpy(strMsg,
                    _T("Could not find any compatible Direct3D devices."));
            break;
        case D3DAPPERR_NOWINDOWABLEDEVICES:
            _tcscpy(strMsg,
                    _T("Cannot run in a desktop window with the current\n")
                    _T("display settings; change your desktop settings\n")
                    _T("to a 16- or 32-bit display mode and retry."));
            break;
        case D3DAPPERR_NOHARDWAREDEVICE:
            _tcscpy(strMsg,
                    _T("No hardware-accelerated Direct3D devices found."));
            break;
        case D3DAPPERR_HALNOTCOMPATIBLE:
            _tcscpy(strMsg,
                    _T("This application requires functionality not\n")
                    _T("available on your Direct3D hardware accelerator."));
            break;
        case D3DAPPERR_NOWINDOW:
            _tcscpy(strMsg,
                    _T("No window to render to was supplied.\n"));
            break;
        case D3DAPPERR_NOWINDOWEDHAL:
            _tcscpy(strMsg,
                    _T("Your Direct3D hardware accelerator cannot render\n")
                    _T("into a window.\n"));
            break;
        case D3DAPPERR_NODESKTOPHAL:
            _tcscpy(strMsg,
                    _T("Your Direct3D hardware accelerator cannot render\n")
                    _T("into a window with the current desktop display\n")
                    _T("settings."));
            break;
        case D3DAPPERR_NOHALTHISMODE:
            _tcscpy(strMsg,
                    _T("This application requires functionality that is\n")
                    _T("not available on your Direct3D hardware accelerator\n")
                    _T("with the current desktop display settings.\n"));
            break;
        case D3DAPPERR_MEDIANOTFOUND:
        case HRESULT_FROM_WIN32(ERROR_FILE_NOT_FOUND):
            _tcscpy(strMsg, _T("Could not load required media."));
            break;
        case D3DAPPERR_RESETFAILED:
            _tcscpy(strMsg, _T("Could not reset the Direct3D device."));
            break;
        case D3DAPPERR_INITFAILED:
            _tcscpy(strMsg, _T("Could not initialize the Direct3D device."));
            break;
        case D3DAPPERR_NONZEROREFCOUNT:
            _tcscpy(strMsg,
                    _T("A D3D object has a non-zero reference count\n")
                    _T("(meaning things were not properly cleaned up)."));
            break;
        case D3DAPPERR_NULLREFDEVICE:
            _tcscpy(strMsg,
                    _T("Warning: Nothing will be rendered.\n")
                    _T("The reference rendering device was selected, but\n")
                    _T("your computer only has a reduced-functionality\n")
                    _T("reference device installed. Install the DirectX\n")
                    _T("SDK to get the full reference device.\n"));
            break;
        case E_OUTOFMEMORY:
            _tcscpy(strMsg, _T("Not enough memory."));
            break;
        case D3DERR_OUTOFVIDEOMEMORY:
            _tcscpy(strMsg, _T("Not enough video memory."));
            break;
        default:
            _tcscpy(strMsg, _T("Unknown Direct3D error."));
    }
    if (dwType == MSGWARN_SWITCHEDTOREF)
    {
        _tcscat(strMsg,
                _T("\n\nSwitching to the reference rasterizer, a\n")
                _T("software device that implements the entire\n")
                _T("Direct3D feature set, but runs very slowly."));
    }   
    if (dwType == MSGERR_CANNOTCONTINUE)
    {
        s_bFatalErrorReported = true;
        
        _tcscat(strMsg, _T("\n\nDirect3D cannot continue."));
        
    }
    MessageBox(NULL, strMsg, "Direct3D", MB_ICONWARNING | MB_OK);
    // close the window
    if (s_bFatalErrorReported && m_hWndRender) SendMessage(m_hWndRender, WM_CLOSE, 0, 0);
    return hr;
}

在CXD3D::CreateD3D函数中，首先初始化了一个D3D对象，然后构建了一个列表，这个列表包含了机器上的所有显卡，显卡模式和设备。我们需要知道机器上有多少显卡（一般只有一个），而且每个显卡也可以支持多个设备。对于每个设备会有一种支持的格式，设置和能力，这对于应用程序来说不一定是合适的，因此我们需要一个列表来跟踪这些信息，以便挑选出合适的。

再来看枚举类CXD3DEnum，它用来为应用程序中使用的分辨率，颜色，A通道，显示格式，后备缓冲格式，深度/模板缓冲格式，多重采样类型，提交显示时间间隔等参数建立约束。

文中枚举类的代码很多，但我们只需要记住一点就可以了，要使Direct3D建立起来，我们首先得不断地枚举，枚举，再枚举，不断检查它的各种属性，各种能力是否满足，基本上检查的顺序可以用下图来表示：

Enumeration
|
+-- AdapterInfos[0]
| |
| +-- DisplayModes[0]
| +-- DisplayModes[1]
| 
| |
| +-- DeviceInfos[0]
| | |
| | +-- DeviceCombos[0]
| | | |
| | | +-- VPTypes
| | | +-- DSFormats
| | | +-- MSTypes
| | | +-- MSQualityLevels
| | | +-- DSMSConflicts
| | | +-- PresentIntervals
| | +-- DeviceCombos[1]
| | 
| +-- DeviceInfos[1]
| 
+-- AdapterInfos[1]