Managed DirectX +C# 開發（入門篇）第四章 入門程式一、建立裝置本節介紹的樣本為DirectX SDK內建的樣本，在這裡將其解釋一下，本樣本什麼也不做，只是顯示一個空白表單。現在先看程式啟動並執行主函數：static void Main() {//建立一個表單執行個體； using (CreateDevice frm = new CreateDevice()) {//如果表單執行個體建立成功，那麼對Direct3D進行初始化 if (!frm.InitializeGraphics()) {//如果未能進行初始化，則顯示一個錯誤訊息，並返回退出程式； MessageBox.Show("Could not initialize Direct3D. This tutorial will exit."); return; }//如果成功進行初始化，則顯示表單； frm.Show();// 如果表單處於運行狀態，則一直執行frm.Render(); while(frm.Created) { frm.Render(); Application.DoEvents(); } } }因為這個程式主要是為建立一個介面，因此主要的函數為frm.InitializeGraphics()，下面看它的代碼：public bool InitializeGraphics() { try { PresentParameters presentParams = new PresentParameters(); presentParams.Windowed=true; presentParams.SwapEffect = SwapEffect.Discard; device = new Device(0, DeviceType.Hardware, this, CreateFlags.SoftwareVertexProcessing, presentParams); return true; } catch (DirectXException) { return false; } } 注意，程式事先已定義了一個全域變數device，它是在DirectX裡的Device類，是所有繪圖操作所必須的，相當於我們機器裡的圖形卡，繪圖物件都依賴於所定義的這個類，其實，可以設定多個device。代碼PresentParameters presentParams = new PresentParameters();是一組參數，用來設定裝置把資料呈現在顯示器的方式。比如，接下來的下面語句的設定 presentParams.Windowed=true;表示我們的程式是全螢幕顯示還是視窗顯示。下面的參數設定用於控制緩衝交換的行為。在這裡選取的這個選項表示，如果緩衝沒能準備好顯示，那麼就丟棄緩衝區中的資料；另外一外有用的選項是SwapEffect.Flip，如果選擇了這個選項，那麼在運行時會建立一個額外的緩衝區，並且在顯示把緩衝區的內容拷貝到前景中。 presentParams.SwapEffect = SwapEffect.Discard;接下來的代碼是構造device：device = new Device(0, DeviceType.Hardware, this, CreateFlags.SoftwareVertexProcessing, presentParams);建構函式的第一個參數表示將使用哪個物理圖形卡，通常個人機器內只裝有一個圖形卡，但對於專業人員則就不一定了。這樣如果機器內有兩塊圖形卡，就可以用0或1來區分開是用哪塊圖形卡，預設的顯卡表示為0的圖形卡；第二個參數，為裝置的類型，現在選用的是建立一個硬體裝置，但如果有時我們的顯卡不支援某種功能時，可以選擇DeviceType.Reference；第三個參數是表示把裝置綁定到哪個對象上，可以是整個表單，或者是表單上的一個控制項，在這裡選擇是整個表單。第四個參數描述的是建立之後的行為。這些枚舉成員可以組合起來使用，使裝置具有多種行為。在本程式中使用的適合於所有頂點處理都用CPU計算。顯然，比所有頂點都用GPU計算要慢一些。第五個參數表示把資料顯示出來的方式，前面已經說過了。至此，圖形的初始化工作完成，接下來當程式運行時，當介面發生變化時，會執行OnPaint()函數。protected override void OnPaint(System.Windows.Forms.PaintEventArgs e) { this.Render(); } 在這裡面，執行this.Render();現在再來看看這個函數都做了哪些工作。private void Render() {//如果裝置沒有建立成功，則返回 if (device == null) return; //使用蘭色填充背景 device.Clear(ClearFlags.Target, System.Drawing.Color.Blue, 1.0f, 0); //開始繪圖。 device.BeginScene(); //以後我們的繪圖工作都在這裡完成； device.EndScene(); device.Present(); }
二、建立一個三角形接下來，我們往情境是添加一個三角形，此樣本的完整代碼也可以在SDK中找到。繪一個三角形很簡單，只需三個點就可以了，為什麼是三角形而不是四邊形、五邊形的原因是，大家都知道，“不在同一直線上的三點決定一個平面”，因此利用大量三角形可以組合成3D世界裡的芸芸眾生。當然也可以使用四邊形來做，但處理的工作量顯然加大了。為了儲存點資料，在這裡使用Direct3D名稱空間的CustomVertex類，來儲存頂點座標，代碼是：CustomVertex.TransformedColored[] verts = new CustomVertex.TransformedColored[3]; verts[0].X=150;verts[0].Y=50;verts[0].Z=0.5f; verts[0].Rhw=1; verts[0].Color = System.Drawing.Color.Aqua.ToArgb(); verts[1].X=250;verts[1].Y=250;verts[1].Z=0.5f; verts[1].Rhw=1; verts[1].Color = System.Drawing.Color.Brown.ToArgb(); verts[2].X=50;verts[2].Y=250;verts[2].Z=0.5f; verts[2].Rhw=1; verts[2].Color = System.Drawing.Color.LightPink.ToArgb();在這裡定義了一個含有三個元素的數組，CustomVertex.TransformedColored[]，這種頂點類型為帶有顏色無變換的頂點類型，帶有顏色很好理解，無變換後面會介紹到它。程式另外一部分代碼是建立頂點緩衝區，後面會介紹到它。在Render()函數中：device.VertexFormat = CustomVertex.TransformedColored.Format; device.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 0, 1);表示我們會繪製一系列三角形，頂點為頂點緩衝區中從0開始，第三個參數1表示只繪製一個三角形；
三、建立其它圖形在繪三角形時，使用的是device.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 0, 1)；如果給出6個頂點，可以繪2個三角形，分別用頂點（0，1，2），（3，4，5）；繪一個三角形，其實還可以繪製其它各種圖形；首先將程式中頂點個數設定為4個，CustomVertex.TransformedColored[] verts = new CustomVertex.TransformedColored[4]; verts[0].X=150;verts[0].Y=50;verts[0].Z=0.5f; verts[0].Rhw=1; verts[0].Color = System.Drawing.Color.Aqua.ToArgb(); verts[1].X=250;verts[1].Y=250;verts[1].Z=0.5f; verts[1].Rhw=1; verts[1].Color = System.Drawing.Color.Brown.ToArgb(); verts[2].X=50;verts[2].Y=250;verts[2].Z=0.5f; verts[2].Rhw=1; verts[2].Color = System.Drawing.Color.LightPink.ToArgb(); verts[3].X=10;verts[3].Y=200;verts[3].Z=0.5f; verts[3].Rhw=1; verts[3].Color = System.Drawing.Color.Aqua.ToArgb(); stm.Write(verts);同時頂點緩衝區也更改為4：vertexBuffer = new VertexBuffer(typeof(CustomVertex.TransformedColored), 4, dev, 0, CustomVertex.TransformedColored.Format, Pool.Default);將繪製圖元的代碼更改為：device.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleStrip, 0,2);三角形連環是一系列相連的三角形，每兩個相鄰的三角形共用兩個頂點。剔除模式會自動翻轉所有偶數個三角形，因為相鄰的三角形共用兩個頂點，它們會被翻到反方向。這也是複雜的3D對象使用的最多的圖元類型。執行結果為：也就是說，如果給定一系列點，繪製三角形採用的頂點是（0，1，2）、（1，2，3）……注意：在初始化圖形函數中加入以下代碼：device.RenderState.CullMode = Cull.None; 如果代碼是：device.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleFan, 0,2);執行結果為：這種方法三角形共用一個頂點，也就是說，如果給定一系列點，繪製三角形採用的頂點是（0，1，2）、（0，2，3）、（0，3，4）……如果代碼是：device.DrawPrimitives(PrimitiveType.LineList, 0,2);執行結果是：把每一對點作為單獨的直線來繪製。使用時至少需要有兩個頂點。
