Алексей Александров - Введение в Direct3D8

Если вы когда-либо имели дело с предыдущими версиями DirectX, то Вас ждет очень интересное открытие: DirectDraw больше нет вообще!!! Microsoft в очередной раз решил обобщить все что можно, и теперь все относящееся к рисованию в DirectX представлено под одним общим заголовком DirectX Graphics. Все изменилось кардинальным образом по сравнению с DirectX7. Интерфейс IDirect3DDevice8, например, имеет 94 метода. Для сравнения, IDirect3DDevice7 позволял выполнить лишь 48 операций. Back-буферизация теперь поддерживается автоматически, без каких-либо усилий с Вашей стороны – не надо больше вручную создавать эти загадочные flip chains. Инициализация Direct3D стала простой как i++, и многие низкоуровневые детали теперь стали вообще недоступны программисту. Не всегда это здорово – например, теперь вы не можете рисовать что-либо непосредственно на primary surface. Более того, вы и читать то с нее ничего не можете. Точнее можете, но Microsoft не советует. От себя посоветую никогда не делать что-либо нерекомендованное Microsoft, а любопытных отсылаю к документации по методу IDirect3DDevice8::GetFrontBuffer. Впрочем, к вопросам совместимости Microsoft всегда относилась внимательно, и, установив DirectX8, Вы можете свободно работать и со всеми предыдущими версиями этого продукта.

А что же делать тем людям, которые никогда не имели дела с Direct3D вообще??? Специально для них я бы хотел вкратце обрисовать основное назначение этой библиотеки (предполагается, что Вы все же знакомы с теоретическими аспектами построения 3D моделей):

• Direct3D8 обеспечивает аппаратно-независимый путь доступа к возможностям видеооборудования, установленного на машине. Если запрошенные возможности не поддерживаются видеокартой, библиотека обеспечивает прозрачную эмуляцию. Эмуляция работает намного медленнее, да и не все эмулируется…

• Поддерживается стандартный конвейер 3D преобразований: матрица окружения (world matrix), матрица моделирования (view matrix) и матрица проектирования (projection matrix).

• Поддержка растеризации различных геометрических примитивов: точек, отрезков, треугольников. Примитивы более высокого уровня тоже имеются, но только при соотвествующей поддержке оборудованием – эмуляция не обеспечивается.

• Очень мощная подсистема освещения: свет и материалы.

• 3D текстурирование. Очень забавная и гибкая вещь, позволяющая делать поистине впечатляющие вещи: можно натянуть любое изображение на любой 3D объект.

• За деталями упомянутого и всего остального – добро пожаловать в DirectX 8.0a SDK.

Работа с любой новой средой разработки или библиотекой начинается, как правило, с одного и того же вопроса: "Боже мой! Ну почему оно не компилируется???!!!". Для успешной компиляции Direct3D8 проекта Вам необходимо включить некоторые заголовочные файлы и скомпоновать Вашу программу с соотвествующими lib-файлами. Наиболее важными являются 2 заголовочных и 2 lib-файла:

• d3d8.h – Файл с определениями основных интерфейсов, констант и тому подобного.

• d3d8.lib – Файл для компоновки Вашей программы с динамической библиотекой Direct3D8.

• d3dx8.h – Вспомогательные интерфейсы и определения, несколько облегчающие жизнь среднестатистическому программисту.

• d3dx8.lib – Библиотека для компоновки программы с d3dx8.dll.

Среди файлов демо-проекта вы увидите 2 файла: D3D8Include.h и D3DX8Include.h. Просто включите их в файл stdafx.h Вашего проекта. Тем самым будут включены все необходимые header-файлы и обеспечена компоновка с соотвествующими lib-файлами.

Ну вот, вроде бы все готово к бою и что же теперь? Первым делом необходимо создать IDirect3D8 объект. Не совсем, правда, грамотно звучит. Правильнее было бы сказать, "необходимо создать некий объект, который выставляет интерфейс IDirect3D8", но, думаю, Вы мне простите подобные вольности. Объект IDirect3D8 обеспечивает создание 3D устройств, получение информации о возможностях устройства, перечисление видеорежимов адаптера и получение подробной информации о них, в общем, кучу всего интересного и нужного. Мой демо-проект для создания этого нужного объекта использует класс-обертку CD3D8Application. Для его использования надо просто унаследовать от него класс приложения и в какой-нибудь функции инициализации (например, в OnInitDialog) вызвать метод CD3D8Application::Direct3DInitOK() для проверки результата создания объекта. Объект IDirect3D8 создается в конструкторе класса CD3D8Application с помощью вызова функции Direct3DCreate8(). Замечательная функция в том плане, что принимает только один параметр, да и тот просто обязан быть D3D_SDK_VERSION. Таким образом, создание требуемого объекта сводится к следующему:

pDirect3DObject = Direct3DCreate8(D3D_SDK_VERSION);

if (!pDirect3DObject) {

// Do something!!! Error occured!!!

}

После создание объекта IDirect3D8 мы должны создать еще что-то, на чем мы будем рисовать. Это "что-то" называется IDirect3DDevice8 и мы можем его создать с помощью метода IDirect3D8::CreateDevice(). В демо-проекте эта функция вызывается из C3DGraphic::Create() следующим образом:

D3DDISPLAYMODE theDisplayMode;

hr = m_p3DApplication->m_pDirect3DObject->GetAdapterDisplayMode(D3DADAPTER_DEFAULT, &theDisplayMode);

if (FAILED(hr)) {

return hr;

}

D3DPRESENT_PARAMETERS thePresentParams;

ZeroMemory(&thePresentParams, sizeof(thePresentParams));

thePresentParams.Windowed = TRUE;

thePresentParams.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;

thePresentParams.BackBufferFormat = theDisplayMode.Format;

thePresentParams.EnableAutoDepthStencil = TRUE;

thePresentParams.AutoDepthStencilFormat = D3DFMT_D16;

hr = m_p3DApplication->m_pDirect3DObject->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL,

m_hwndRenderTarget, D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &thePresentParams, &m_p3DDevice);

if (FAILED(hr)) {

return hr;

}

Только что мы создали 3D устройство, задав при этом кучу параметров. Несколько комментариев и разъяснений, что есть что:

• 3D устройство было создано для видеоадаптера, используемого по умолчанию. Об этом говорит параметр D3DADAPTER_DEFAULT. Средний житель России имеет от 0 до 1 видеоадаптеров, так что особых проблем с этим параметром возникнуть не должно.

• Созданное устройство имеет один back-буфер, цветовой формат буфера такой же как у экрана.

• Устройство создано для использования в оконном режиме. Весь рендеринг будет направлен на окно m_hwndRenderTarget. Эта переменная соотвествует окну нашего вида C3DGraphFrame. Антиподом оконному режиму служит полноэкранный режим. Для работы с ним надо при создании устройства переменную Windowed установить в FALSE, а не в TRUE.

• Устройство имеет автоматически созданный depth-буфер, который иногда еще называют z-буфером. Формат z-буфера – 16 бит на точку. В наше время трудно (но, правда, можно) найти видеоадаптер, который не поддерживает такой формат z-буфера. Z-буфер используется вычислительным ядром Direct3D для хранения информации о текущей z-координате каждой точки картинной плоскости. В конечном счете это используется для удаления невидимых линий и поверхностей.