实时阴影绘制技术研究

• CD3DApplication类

这个是d3d通用框架中的应用程序基类，在WinMain()里边声明一个CD3DApplication对象，然后调用其Run()方法程序就跑起来了。简单代码如下：

INT WINAPI WinMain( HINSTANCE hInst, HINSTANCE, LPSTR, INT )
{
    CMyD3DApplication d3dApp;

    InitCommonControls();
    if( FAILED( d3dApp.Create( hInst ) ) )
        return 0;

    return d3dApp.Run();
}

我们再来看一下CMyD3DApplication的声明：

class CMyD3DApplication : public CD3DApplication
{
 LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 m_pVB;  //vertice buffer的指针 
    DWORD m_dwSizeofVertices;    //顶点数

protected:
    HRESULT OneTimeSceneInit();
    HRESULT InitDeviceObjects();
    HRESULT RestoreDeviceObjects();
    HRESULT InvalidateDeviceObjects();
    HRESULT DeleteDeviceObjects();
    HRESULT FinalCleanup();
    HRESULT Render();
    HRESULT FrameMove();
    HRESULT ConfirmDevice( D3DCAPS9* pCaps, DWORD dwBehavior,
  D3DFORMAT adapterFormat, D3DFORMAT backBufferFormat );

public:
    CMyD3DApplication();
};

也很简单，两个成员变量的含义已经注释出来。需要说明一下的就是该程序使用vertex buffer来处理顶点，也就是直接把顶点复制到显卡可以直接访问到的驱动程序缓冲中，这样就不必每次复制顶点，提高了效率。下面介绍一下该类的方法的调用：

1. 程序启动的执行顺序是：ConfirmDevice()->OneTimeSceneInit()->InitDeviceObject()->RestoreDeviceObjects().
2. 程序运行期间会执行一个循环：FrameMove()->Render()
3. 如果运行期间改变窗口大小，框架会调用：InvalidateDeviceObjects()->RestoreDeviceObjects();
4. 如果通过F2或者菜单来更改设备（HAL或REF），调用：InvalidateDeviceObjects()-> DeleteDeviceObjects()->InitDeviceObjects()->RestoreDeviceObjects();
5. 程序退出时执行：InvalidateDeviceObjects()->DeleteDeviceObjects()->FinalCleanUp().

下面说一下具体函数的含义：

1. ConfirmDevice():最先被执行，用来检查显卡能力，如果显卡不支持，框架会切换到使用参考光栅器，或切换为顶点软件处理。具体参数见教材。
2. OneTimeSceneInit()：一次性永久初始化，初始化与设备无关的东西，与FinalCleanUp()搭配，初始化的数据可以在FinalCleanUp()中销毁。
3. InitDeviceObjects()：初始化与设备相关的对象，如果通过F2使设备发生改变，那么就需要重新执行该初始化。与DeleteDeviceObjects()搭配。
4. InvalidateDeviceObjects():对于窗口的大小改变做出响应。
5. RestoreDeviceObjects():和InvalidateDeviceObjects()搭配，可以在窗口大小改变时重新设置投影矩阵和渲染状态等等。除了在程序开始时以为，都会和InvalidateDeviceObjects()成对调用。
6. DeleteDeviceObjects():在设备改变时对设备资源进行销毁。
7. Render()：作为3D渲染的入口点在每一帧时被调用，可以设置render state,clear buffer,渲染场景。
8. FrameMove()：容纳所有动画的代码。
9. FinalCleanUp()：销毁几何数据和文件对象等等非设备资源。

OK，了解了执行过程，下面看一下重要步骤。

在Basic例子程，程序较为简单，绘制了一个无须任何坐标变换和投影的四边形，并用 m_d3dEnumeration.AppUsesDepthBuffer = FALSE;设置了不使用深度缓存。这里边重要的方法就是RestoreDeviceObjects()中创建顶点缓冲区：

m_pd3dDevice->CreateVertexBuffer( m_dwSizeofVertices, D3DUSAGE_WRITEONLY, FVF,D3DPOOL_MANAGED,&m_pVB, NULL )

这里m_dwSizeofVertices是顶点数，m_pVB是缓冲区指针，比较好理解。FVF表示每个顶点的表示形式，定义成const DWORD FVF = (D3DFVF_XYZRHW | D3DFVF_DIFFUSE);表示每个顶点由(x,y,z,rhw,diffuse)构成，direct3D的顶点表示还有specular, normal,纹理等信息，分别对应不同的变量组合。

D3DPOOL_MANAGED是指定了D3D的资源管理器，负责对于纹理和几何数据实施统一管理。D3D的资源管理器分成五种：

1. D3DPOOL_DEFAULT:资源存储在AGP或显存中，在顶点缓冲或索引缓冲经常更新的情况下使用，避免内存到显存的拷贝“过慢”。对于永远不变的纹理，用默认池就是一种好的选择。
2. D3DPOOL_MANAGED:托管池，资源存储在AGP或者显存中，并在系统内存中有一份拷贝。只有内存发生变化才需要拷贝到显存，如果性能不是最重要的，托管池永远是一种最安全的选择。
3. D3DPOOL_SYSTEMMEN:系统池，存储在系统内存中，设备丢失后（在全屏和窗口模式切换时或者改变分辨率）资源不需要重建。
4. D3DPOOL_SCRATCH:临时池，资源存储在系统内存中，且设备丢失时无法重建，连同CreateOffScreenPlainSurface()一起使用，用于创建图像表面。
5. D3DPOOL_FORCE_DWORD:

创建顶点缓冲器之后，是Lock()顶点缓冲器，然后执行memcpy()拷贝顶点，之后UnLock().这里Lock()包含四个参数， offsetToLock是锁定顶点缓冲区从哪个偏移开始，SizeToLock是锁定的大小，ppbData是返回指向内存缓冲区的指针，最后一个是指定如何使用顶点缓冲器.

最后看一下Render()方法：

HRESULT CMyD3DApplication::Render()
{
    // Begin the scene
    if( SUCCEEDED( m_pd3dDevice->BeginScene() ) )
    {
  // In DX8: m_pd3dDevice->SetVertexShader( D3DFVF_CUSTOMVERTEX );
  // Passing an FVF to IDirect3DDevice9::SetFVF specifies a legacy FVF with stream 0.
     m_pd3dDevice->SetFVF(FVF ); // new in DX9
  // DX8: only three parameters. In DX9 the third parameter is new
  m_pd3dDevice->SetStreamSource( 0, m_pVB, 0, sizeof(VERTEX) );
     m_pd3dDevice->DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLEFAN, 0, 2 );

      // End the scene.
      m_pd3dDevice->EndScene();
    }

    return S_OK;
}

Render()方法中首先使用m_pd3dDevice初始化一个场景 BeginScene()，使场景处于处理过程中，这样后边的绘制才会奏效，否则都会返回D3DERR_SCENE_NOT_IN_SCENE的错误。结束绘制以后再调用EndScene()清除标识场景处于处理过程的标志，刷新缓存数据以及确认渲染表面完好。

SetFVF()只有一个参数，就是顶点的结构，该方法仅用于固定流水线，对于使用shader的情况要调用SetVertexShader().

SetStreamSource()设置了数据流，DrawPrimitive()把数据渲染出来。

over!

原文地址：http://blog.sina.com.cn/u/40d00f170100012z