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D3D中的Z缓存使用示例

rise-worlds
 rise-worlds
发布于 2016/06/20 13:35
字数 1215
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在渲染多边形网格对象到场景中的时候,离观察者越远的对象应该越模糊,同时离观察者越近的物体应该越清楚,这就是深度排序(depth sorting)。深度排序有两种常用的方法。

第一种方法称为画家算法(painter's algorithm)。这种方法将对象划分成不同的多边形,由后往前对这些多边形进行排序,再按照排好的顺序绘制出这些多边形。采用这种方法绘制多边形,能够确保前面的多边形总是在其后多边形之前进行绘制。

深度排序的第二种方法称为z缓冲方法(z- buffer),它是图形硬件设备使用最多的方法。这种方法依赖于像素,每个像素都有一个z值(z值是像素距离观察者的距离)。当每个像素被写入时,渲染器首先检查是否已经存在一个z值更小的像素,如果不存在,这个像素就被绘制出来;如果存在,就跳过该像素。

许多 3D图形加速卡都有一个内置的z缓冲,这也是深度排序选择z缓冲方法的原因。在应用程序中使用z缓冲,最容易的方法就是在创建设备对象以及设置显示方式的时候初始化z缓冲,如下所示:

   D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;

   ZeroMemory(
& d3dpp,  sizeof (d3dpp));

  d3dpp.Windowed                
=  TRUE;
  d3dpp.SwapEffect              
=  D3DSWAPEFFECT_DISCARD;
  d3dpp.BackBufferFormat        
=  d3ddm.Format;
  d3dpp.EnableAutoDepthStencil  
=  TRUE;
  d3dpp.AutoDepthStencilFormat  
=  D3DFMT_D16;

  
if (FAILED(g_pD3D -> CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, g_hWnd,
                                 D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, 
& d3dpp,  & g_pD3DDevice)))
    
return  FALSE;

  
//  Set the rendering states
  g_pD3DDevice -> SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, FALSE);
  g_pD3DDevice
-> SetRenderState(D3DRS_ZENABLE, D3DZB_TRUE);

同时在绘制每帧之前应该用IDirect3DDevice9::Clear来清除z缓存。

//  clear device back buffer
    g_d3d_device -> Clear( 0 , NULL, D3DCLEAR_TARGET  |  D3DCLEAR_ZBUFFER, D3DCOLOR_RGBA( 0 0 0 255 ),  1.0f 0 );

完整代码如下所示:

/* **************************************************************************************
PURPOSE:
    ZBuffer Demo

Required libraries:
  WINMM.LIB, D3D9.LIB, D3DX9.LIB.
 **************************************************************************************
*/

#include 
< windows.h >
#include 
< stdio.h >
#include 
" d3d9.h "
#include 
" d3dx9.h "

#pragma comment(lib, 
" winmm.lib " )
#pragma comment(lib, 
" d3d9.lib " )
#pragma comment(lib, 
" d3dx9.lib " )

#pragma warning(disable : 
4305 )

#define  WINDOW_WIDTH    400
#define  WINDOW_HEIGHT   400

#define  Safe_Release(p) if((p)) (p)->Release();

//  window handles, class and caption text.
HWND g_hwnd;
HINSTANCE g_inst;
static   char  g_class_name[]  =   " ZBufferClass " ;
static   char  g_caption[]     =   " ZBuffer Demo " ;

//  the Direct3D and device object
IDirect3D9 *  g_d3d  =  NULL;
IDirect3DDevice9
*  g_d3d_device  =  NULL;

//  The 3D vertex format and descriptor
typedef  struct
{
    
float  x, y, z;   //  3D coordinates    
    D3DCOLOR color;  //  diffuse color
} VERTEX;

#define  VERTEX_FVF   (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE)

IDirect3DVertexBuffer9
*  g_vertex_buffer  =  NULL;

// --------------------------------------------------------------------------------
//  Window procedure.
// --------------------------------------------------------------------------------
long  WINAPI Window_Proc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    
switch (msg)
    {
    
case  WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(
0 );
        
return   0 ;
    }

    
return  ( long ) DefWindowProc(hwnd, msg, wParam, lParam);
}

// --------------------------------------------------------------------------------
//  Initialize d3d, d3d device, vertex buffer; set render state for d3d;
//  set perspective matrix and view matrix.
// --------------------------------------------------------------------------------
BOOL Do_Init()
{
    D3DPRESENT_PARAMETERS present_param;
    D3DDISPLAYMODE  display_mode;
    D3DXMATRIX mat_proj, mat_view;
    BYTE
*  vertex_ptr;

    
//  initialize vertex data
    VERTEX verts[]  =  {
      { 
- 100.0f - 100.0f 0.0f , D3DCOLOR_RGBA( 255 , 0 , 0 , 255 ) },
      { 
- 100.0f ,   100.0f 0.0f , D3DCOLOR_RGBA( 255 , 0 , 0 , 255 ) },
      {  
100.0f - 100.0f 0.0f , D3DCOLOR_RGBA( 255 , 0 , 0 , 255 ) },
      {  
100.0f ,   100.0f 0.0f , D3DCOLOR_RGBA( 255 , 0 , 0 , 255 ) },
      { 
- 100.0f - 100.0f 0.0f , D3DCOLOR_RGBA( 255 , 0 , 0 , 255 ) },
      { 
- 100.0f ,   100.0f 0.0f , D3DCOLOR_RGBA( 255 , 0 , 0 , 255 ) },

      { 
- 100.0f - 100.0f 0.0f , D3DCOLOR_RGBA( 0 , 0 , 255 , 255 ) },
      { 
- 100.0f ,   100.0f 0.0f , D3DCOLOR_RGBA( 0 , 0 , 255 , 255 ) },
      {  
100.0f - 100.0f 0.0f , D3DCOLOR_RGBA( 0 , 0 , 255 , 255 ) },
      {  
100.0f ,   100.0f 0.0f , D3DCOLOR_RGBA( 0 , 0 , 255 , 255 ) },
    }; 

    
//  do a windowed mode initialization of Direct3D
     if ((g_d3d  =  Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION))  ==  NULL)
        
return  FALSE;

    
//  retrieves the current display mode of the adapter
     if (FAILED(g_d3d -> GetAdapterDisplayMode(D3DADAPTER_DEFAULT,  & display_mode)))
        
return  FALSE;

    ZeroMemory(
& present_param,  sizeof (present_param));

    
//  initialize d3d presentation parameter
    present_param.Windowed                =  TRUE;
    present_param.SwapEffect             
=  D3DSWAPEFFECT_DISCARD;
    present_param.BackBufferFormat       
=  display_mode.Format;
    present_param.EnableAutoDepthStencil 
=  TRUE;
    present_param.AutoDepthStencilFormat 
=  D3DFMT_D16;

    
//  creates a device to represent the display adapter
     if (FAILED(g_d3d -> CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, g_hwnd,
                                  D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, 
& present_param,  & g_d3d_device)))
        
return  FALSE;     

    
//  set render state

    
//  disable d3d lighting
    g_d3d_device -> SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, FALSE);
    
//  enable z-buffer
    g_d3d_device -> SetRenderState(D3DRS_ZENABLE, D3DZB_TRUE);

    
//  create and set the projection matrix

    
//  builds a left-handed perspective projection matrix based on a field of view
    D3DXMatrixPerspectiveFovLH( & mat_proj, D3DX_PI / 4.0 1.33333 1.0 1000.0 );

    
//  sets a single device transformation-related state
    g_d3d_device -> SetTransform(D3DTS_PROJECTION,  & mat_proj);

    
//  create and set the view matrix
    D3DXMatrixLookAtLH( & mat_view, 
                       
& D3DXVECTOR3( 0.0 0.0 - 500.0 ),
                       
& D3DXVECTOR3( 0.0f 0.0f 0.0f ), 
                       
& D3DXVECTOR3( 0.0f 1.0f 0.0f ));

    g_d3d_device
-> SetTransform(D3DTS_VIEW,  & mat_view);

    
//  create the vertex buffer and set data
    g_d3d_device -> CreateVertexBuffer( sizeof (verts),  0 , VERTEX_FVF, D3DPOOL_DEFAULT,  & g_vertex_buffer, NULL);

    
//  locks a range of vertex data and obtains a pointer to the vertex buffer memory
    g_vertex_buffer -> Lock( 0 0 , ( void ** ) & vertex_ptr,  0 );

    memcpy(vertex_ptr, verts, 
sizeof (verts));

    
//  unlocks vertex data
    g_vertex_buffer -> Unlock();

    
return  TRUE;
}

// --------------------------------------------------------------------------------
//  Release all d3d resource.
// --------------------------------------------------------------------------------
BOOL Do_Shutdown()
{
    Safe_Release(g_vertex_buffer);
    Safe_Release(g_d3d_device);
    Safe_Release(g_d3d);

    
return  TRUE;
}

// --------------------------------------------------------------------------------
//  Render a frame.
// --------------------------------------------------------------------------------
BOOL Do_Frame()
{
    D3DXMATRIX mat_world;

    
//  clear device back buffer
    g_d3d_device -> Clear( 0 , NULL, D3DCLEAR_TARGET  |  D3DCLEAR_ZBUFFER, D3DCOLOR_RGBA( 0 0 0 255 ),  1.0f 0 );

    
//  Begin scene
     if (SUCCEEDED(g_d3d_device -> BeginScene()))
    {
        
//  set the vertex stream, shader.

        
//  binds a vertex buffer to a device data stream
        g_d3d_device -> SetStreamSource( 0 , g_vertex_buffer,  0 sizeof (VERTEX));

        
//  set the current vertex stream declation
        g_d3d_device -> SetFVF(VERTEX_FVF);

        
//  create and set the world transformation matrix
        
//  rotate object along y-axis
        D3DXMatrixRotationY( & mat_world, ( float ) (timeGetTime()  /   1000.0 ));
        
        g_d3d_device
-> SetTransform(D3DTS_WORLD,  & mat_world);              

        
//  renders a sequence of noindexed, geometric primitives of the specified type from the current set
        
//  of data input stream.
        g_d3d_device -> DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP,  0 4 );

        
//  draw next four polygons, but rotate on z-axis.
        D3DXMatrixRotationZ( & mat_world,  - ( float )(timeGetTime()  /   1000.0 ));
        g_d3d_device
-> SetTransform(D3DTS_WORLD,  & mat_world);
        g_d3d_device
-> DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP,  6 2 );

        
//  end the scene
        g_d3d_device -> EndScene();
    }

    
//  present the contents of the next buffer in the sequence of back buffers owned by the device
    g_d3d_device -> Present(NULL, NULL, NULL, NULL);

    
return  TRUE;
}

// --------------------------------------------------------------------------------
//  Main function, routine entry.
// --------------------------------------------------------------------------------
int  WINAPI WinMain(HINSTANCE inst, HINSTANCE, LPSTR cmd_line,  int  cmd_show)
{
    WNDCLASSEX  win_class;
    MSG         msg;

    g_inst 
=  inst;

    
//  create window class and register it
    win_class.cbSize         =   sizeof (win_class);
    win_class.style         
=  CS_CLASSDC;
    win_class.lpfnWndProc   
=  Window_Proc;
    win_class.cbClsExtra    
=   0 ;
    win_class.cbWndExtra    
=   0 ;
    win_class.hInstance     
=  inst;
    win_class.hIcon         
=  LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    win_class.hCursor       
=  LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    win_class.hbrBackground 
=  NULL;
    win_class.lpszMenuName  
=  NULL;
    win_class.lpszClassName 
=  g_class_name;
    win_class.hIconSm       
=  LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);

    
if ( !  RegisterClassEx( & win_class))
        
return  FALSE;

    
//  create the main window
    g_hwnd  =  CreateWindow(g_class_name, g_caption, WS_CAPTION  |  WS_SYSMENU,  0 0 ,
                          WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, NULL, NULL, inst, NULL);

    
if (g_hwnd  ==  NULL)
        
return  FALSE;

    ShowWindow(g_hwnd, SW_NORMAL);
    UpdateWindow(g_hwnd);

    
//  initialize game
     if (Do_Init()  ==  FALSE)
        
return  FALSE;

    
//  start message pump, waiting for signal to quit.
    ZeroMemory( & msg,  sizeof (MSG));

    
while (msg.message  !=  WM_QUIT)
    {
        
if (PeekMessage( & msg, NULL,  0 0 , PM_REMOVE))
        {
            TranslateMessage(
& msg);
            DispatchMessage(
& msg);
        }
        
        
//  draw a frame
         if (Do_Frame()  ==  FALSE)
            
break ;
    }

    
//  run shutdown function
    Do_Shutdown();

    UnregisterClass(g_class_name, inst);
    
    
return  ( int ) msg.wParam;
}

效果图:


本文转载自:http://www.cnblogs.com/flying_bat/archive/2007/07/04/871683.html

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深圳
程序员
私信 提问
关于DIRECTX 的一个小程序,运行之后有窗口无图像。

代码如下: #include #include #include #include #pragma comment(lib,"dxerr.lib") #pragma comment(lib, "d3d9.lib") #pragma comment(lib, "d3dx9.lib") #pragma comment(lib, "dxguid.l......

zkhy
2012/11/02
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HLSL研究学习 之一

注:所有代码均由红孩儿编写或以Microsoft DX9 SDK Sample 代码修改而成,转载请注明. (1_1)3D中2D(用FX中单一色) hlsl.fx // ------------------------------------------------------------...

长平狐
2013/03/19
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HLSL研究学习 之一

注:所有代码均由红孩儿编写或以Microsoft DX9 SDK Sample 代码修改而成,转载请注明. (1_1)3D中2D(用FX中单一色) hlsl.fx // ------------------------------------------------------------...

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HLSL 研究学习 之二

注:所有代码均由红孩儿编写或以Microsoft DX9 SDK Sample 代码修改而成,转载请注明. (2_1)3D中2D(用C++中原来所设顶点色) hlsl.fx //(2_1)3D中2D(用原来色) // ----------------------------...

长平狐
2012/11/19
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HLSL 研究学习 之二

注:所有代码均由红孩儿编写或以Microsoft DX9 SDK Sample 代码修改而成,转载请注明. (2_1)3D中2D(用C++中原来所设顶点色) hlsl.fx //(2_1)3D中2D(用原来色) // ----------------------------...

长平狐
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