HiTechGame

Motion Analysis HTR

三只熊熊 — 2008-11-22T01:06:13+09:00

-------------下面是应用HTR技术制作的人体骨骼动画----------

*原创内容，转载请注明出处*

问题5-Blending

三只熊熊 — 2008-10-07T16:44:10+09:00

下面的问题是混合（Blending），就像图中看到的一样，三个物体都是半透明状态，要实现这种效果，就要用到Blending技术。

使用的混合的时候，要注意顺序，首先要绘制不使用混合的物体，在这个例子中就是背景墙和地板了，然后再绘制需要混合的物体。绘制要混合的物体的时候也要注意按照Z
轴的方向从远到近来绘制。

混合后的颜色是通过下面的公式来计算的：

OutputPixel = SourcePixel * SourceBlendFactor + DestPexel * DestBlendFactor

这里乘法颜色向量的分量相乘。在公式中：

OutputPixel：混合后的像素。
SourcePixel：源像素。
SourceBlendFactor：源像素在混合中的比例，在[0，1]之间取值。
DestPexel:目的像素。
DestBlendFactor：目的像素在混合中的比例，在[0，1]之间取值。

在混合之前，要使用 SetRenderState(D3DRS_ALPHABLENDENABLE, true) 来激活混合选项。然后设置混合如下：

Device->SetRenderState(D3DRS_SRCBLEND, D3DBLEND_SRCALPHA );
Device->SetRenderState(D3DRS_DESTBLEND, D3DBLEND_INVSRCALPHA );

这里第一个参数分别设置了源混合像素和目的混合像素。第二个参数是混合的方式，可选值很多，具体的混合方式可以参看SDK。一般都使用D3DBLEND_SRCALPHA和D3DBLEND_INVSRCALPHA。它们分别表示：

D3DBLEND_SRCALPHA
Blend factor is (As, As, As, As).
D3DBLEND_INVSRCALPHA
Blend factor is ( 1 - As, 1 - As, 1 - As, 1 - As).

图中显示了两种Blengding形式，一种是基于D3DMATERIAL9对象的Diffuse属性的Alpha值，一种是使用带有Alpha通道的纹理贴图。所以在混合的时候还要指定使用哪一种混合。如下：

//使用Diffuse的Alpha值
Device->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAARG1, D3DTA_DIFFUSE);
Device->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAOP, D3DTOP_SELECTARG1);

//使用带有Alpha通道的贴图
Device->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAARG1, D3DTA_TEXTURE);
Device->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAOP, D3DTOP_SELECTARG1);

该函数的原型是：
HRESULT SetTextureStageState(
DWORD Stage,
D3DTEXTURESTAGESTATETYPE Type,
DWORD Value
);

第一个参数是指定的纹理层，第二个参数指定纹理层表现类型，第三个参数可以在D3DTEXTUREOP中指定，也可以在D3DTA中指定。更多的信息也可以在SDK中查看。

最后，使用了混合后，在不用的时候要立即关闭。

SetRenderState(D3DRS_ALPHABLENDENABLE, false)

问题4-Textrue

三只熊熊 — 2008-09-29T17:12:47+09:00

下面是关于D3D贴图的内容。问题很简单，就是给一个去除了上下面的立方体的内外贴图。

问题描述：

在一个窗口中显示一个没有上下底面的立方体，并且用8张图给立方体内部的4个面和外部的4个面贴图，并且让立方体保持旋转。

首先，要用VertexBuffer和IndexBuffer建立一个没有上下底面的立方体，因为要使用贴图，贴图要使用贴图坐标，所以这里我们的Vertex结构体要修改，要加入贴图坐标（u，v），下面的图表示了一个贴图坐标。

然后修改我们的结构体：

struct Vertex
{
Vertex(){}
Vertex(
float x, float y, float z,
float nx, float ny, float nz,
float u, float v)
{
_x = x; _y = y; _z = z;
_nx = nx; _ny = ny; _nz = nz;
_u = u; _v = v;
}
float _x, _y, _z;
float _nx, _ny, _nz;
float _u, _v; // texture coordinates};
#define FVF_VERTEX (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_NORMAL | D3DFVF_TEX1)

要使用贴图，就还要使用D3DFVF_TEX1。

使用上面的结构构造好立方体后，就可以开始贴图了。可以使用LPDIRECT3DTEXTURE9创建一个结构体。这里要贴8张图片，所以可以创建一个数组。

LPDIRECT3DTEXTURE9* tex = NULL;
tex = new LPDIRECT3DTEXTURE9[8];

然后再使用D3DXCreateTextureFromFile载入要贴图的图片

D3DXCreateTextureFromFile(_device,L"img\\banana1.bmp",&tex[0]);

第一个参数是设备对象，第二个参数是图片的路径，第三个参数就是刚才创建的LPDIRECT3DTEXTURE9数组。

最后显示贴图的时候使用SetTexture，要一个面一个面的分别显示

_device->SetTexture(0, tex[0]);
_device->DrawIndexedPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 0, 6, 0,2);

这样一直把立方体的内外8个面完成为止。

可能有同学不知道在立方体的内部怎么贴图，其实很简单，由于我们要贴8个图，所以我们要创建48个IndexBuffer ，24个在外面，24个在里面，在外面的24个我们用顺时针顺序，里面的24个只要使用反时针的顺序就可以了。比如

//外面的一面
i[0] = 0; i[1] = 1; i[2] = 2;
i[3] = 0; i[4] = 2; i[5] = 3;

//里面的一面
i[24] = 2; i[25] = 1; i[26] = 0;
i[27] = 3; i[28] = 2; i[29] = 0;

最后也要记住使用了LPDIRECT3DTEXTURE9后要释放资源。

*原创内容，转载请注明出处*

问题3-D3D Lighting

三只熊熊 — 2008-09-23T18:20:40+09:00

今天要学习的是dx中的光照。

问题描述：

在一个窗口中显示5个物体，在黑暗的环境中分别用点光源，直线光源，聚光源照射物体，并且照射光源每隔1秒自动变换，物体的颜色也每隔1秒自己随机变换颜色。

DX9供给我们三种光源：点光源（PointLight），直线光源（DirectionalLight）和聚光源（SpotLight）。点光源就是像是太阳一样，在空间一点像各个方向射出光线；直线光源就是从一个方向往另一个方向照射的光；聚光源就像一个手电筒射出的光一样。

首先，在头文件里不仅要想上次一样定义颜色，还要定义材质（Material），和光源。定义材质是为了让物体有颜色。光源可以用D3DLIGHT9这个结构体来定义，材质可以使用D3DMATERIAL9这个结构体来定义。我们来先看看这2个结构体是如何构造的，先看看D3DLIGHT9的结构

typedef struct _D3DLIGHT9 {
D3DLIGHTTYPE Type;
/*光源类型*/
D3DCOLORVALUE Diffuse;
/* 漫射光的颜色*/
D3DCOLORVALUE Specular;
/* 镜面放射光的颜色 */
D3DCOLORVALUE Ambient;
/* 环境光的颜色*/
D3DVECTOR Position;
/* 光源位置，对于直线光源来说没有意义*/
D3DVECTOR Direction;
/* 光源照射方向，对于点光源来说没有意义*/
float Range;
/* 光照射的距离，对于直线光源来说没有意义*/
float Falloff;
/* 只用来聚光源，决定聚光源圆锥形光照范围内外的强度差异，一般设置为0.1f */
float Attenuation0;
float Attenuation1;
float Attenuation2;
/*这三个主要是决定光强度的衰减程度，对于直线光源没有意义*/
float Theta;
/* 指定聚光源内圆锥形的角度*/
float Phi;
/* 指定聚光源外圆锥形的角度*/
} D3DLIGHT9;

这就是D3DLIGHT9 的结构，里面的内容很多，实际用的时候并没有这么复杂。下面是D3DMATERIAL9结构体。

typedef struct _D3DMATERIAL9 {
D3DCOLORVALUE Diffuse;
/* 漫反射光*/
D3DCOLORVALUE Ambient;
/* 环境光*/
D3DCOLORVALUE Specular;
/* 镜面反射光*/
D3DCOLORVALUE Emissive;
/* 是使物体自身放光的参数*/
float Power;
/* 镜面反射的尖锐程度*/
} D3DMATERIAL9;

这就是D3DMATERIAL9的结构，看起来要比D3DLIGHT9要简单得多。

颜色，材质，光源定义好后，就可以使用了。

Device->SetLight(0, &Light);

这里Light就是上面的D3DLIGHT9定义的结构体。使用的时候一定要打开光照：

Device->LightEnable(0, true);

设置物体材质：

Device->SetMaterial(&Mtrls);

这里Mtrls就是上面的D3DMATERIAL9定义的结构体。

光照设置过程大概就是这样的。下面说一下程序里要求的每隔1秒变换光源。其实就是定义一个Timer，在c++中，Timer是被回调函数回调的，所以Timer要写成回调函数的形式。

void CALLBACK TimerProc(HWND hwnd,UINT uMsg,UINT idEvent,DWORD dwTime)
{
//这里是操作代码}

调用的时候：

SetTimer(0,1,1000,TimerProc);

第一个参数是窗口句柄，第二个参数是Timer的序号，第三个参数是时间间隔，最后一个参数是回调函数。

时间间隔的问题解决了，剩下就是随机变换颜色的问题了。当然就要使用随机数的函数。为了不让每次取得的随机数相同，所以还要设置随机数种子，一般都是用系统时间来作为种子。

设置随机种子：

srand((unsigned)time(NULL));

time是取得系统时间。然后用rand()函数就可以取得随机数了。我们把材质结构体可以用一个数组的形式表示，然后用随机数来作为数组的下标就可以完成随机变换颜色的功能了。但是rand()取得随机数没有范围，所以我们还要给它设置个范围。在MSDN上查了一圈，发现了个公式：

(double)rand() / (RAND_MAX + 1) * (range_max - range_min)+ range_min;

这个公式用来返回有范围的随机数。这里RAND_MAX是个系统定义的宏，我们可以不去管它，range_max和range_min分别对应我们想要的范围的最大值和最小值。这样我们的功能就都可以实现了。

*原创内容，转载请注明出处。*

问题2-D3D Color

三只熊熊 — 2008-09-22T17:06:37+09:00

这次是学习DX中对颜色的处理。使用ColorVertex这种结构体保存带有染色的顶点，然后对物体进行渲染。

问题描述：

在窗口中显示两个立方体，其中一个使用D3DSHADE_GOURAUD渲染模式，一个使用D3DSHADE_FLAT渲染模式；并且使两个立方体各自绕X，Y，Z轴自转的同时，两个立方体同时绕Y轴公转。

为了要使用带颜色的定点，我们可以先在头文件里定义颜色常量，

const D3DXCOLOR WHITE( D3DCOLOR_XRGB(255, 255, 255) );
const D3DXCOLOR BLACK( D3DCOLOR_XRGB( 0, 0, 0) );

可以像这样定义自己想要的颜色。然后定义带颜色的顶点：

struct ColorVertex
{
ColorVertex(){}
ColorVertex(float x,float y,float z,D3DCOLOR c)
{
_x = x;
_y = y;
_z = z;
_color = c;
}
float _x,_y,_z;
D3DCOLOR _color;
static const DWORD FVF;
};
const DWORD ColorVertex::FVF = D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE;

这里的结构和不带颜色的定点结构是一样的，只不过就多了一个color参数。这种定点的结构也可以当成公式一样记忆下来。要画出一个立方体，我们这里要使用设备的CreateVertexBuffer和CreateIndexBuffer，这里要注意一点，一个立方体有8个顶点，所以我们的顶点数是8，但是index的话，就有36个了，立方体是6个面，一个面是6个index，因为在画每一个面的时候，是用2个三角形组合而成的，每个三角形都要用3个index，在一个四边形中画条对角线，就可以知道了，2个三角形，虽然2个顶点是一样的，但是还是要算在总数里面，所以6×6就是36个index。

Device->CreateVertexBuffer(
8 * sizeof(ColorVertex),
D3DUSAGE_WRITEONLY,
ColorVertex::FVF,
D3DPOOL_MANAGED,
&VB,
0);
ColorVertex* v;

VB->Lock(0,0,(void**)&v,0);

v[0] = ColorVertex(-1.0f, -1.0f, -1.0f, d3d::BLUE);
v[1] = ColorVertex(-1.0f, 1.0f, -1.0f, d3d::PURPLE);
v[2] = ColorVertex( 1.0f, 1.0f, -1.0f, d3d::RED);
v[3] = ColorVertex( 1.0f, -1.0f, -1.0f, d3d::MAGENTA);
v[4] = ColorVertex(-1.0f, -1.0f, 1.0f, d3d::CYAN);
v[5] = ColorVertex(-1.0f, 1.0f, 1.0f, d3d::GREEN);
v[6] = ColorVertex( 1.0f, 1.0f, 1.0f, d3d::YELLOW);
v[7] = ColorVertex( 1.0f, -1.0f, 1.0f, d3d::WHITE);

VB->Unlock();

Device->CreateIndexBuffer(
36 * sizeof(WORD),
D3DUSAGE_WRITEONLY,
D3DFMT_INDEX16,
D3DPOOL_MANAGED,
&IB,
0);

WORD* indices = 0;
IB->Lock(0, 0, (void**)&indices, 0);

// front side
indices[0] = 0; indices[1] = 1; indices[2] = 2;
indices[3] = 0; indices[4] = 2; indices[5] = 3;

// back side
indices[6] = 4; indices[7] = 6; indices[8] = 5;
indices[9] = 4; indices[10] = 7; indices[11] = 6;

// left side
indices[12] = 4; indices[13] = 5; indices[14] = 1;
indices[15] = 4; indices[16] = 1; indices[17] = 0;

// right side
indices[18] = 3; indices[19] = 2; indices[20] = 6;
indices[21] = 3; indices[22] = 6; indices[23] = 7;

// top
indices[24] = 1; indices[25] = 5; indices[26] = 6;
indices[27] = 1; indices[28] = 6; indices[29] = 2;

// bottom
indices[30] = 4; indices[31] = 0; indices[32] = 3;
indices[33] = 4; indices[34] = 3; indices[35] = 7;

IB->Unlock();

上面的代码就是分别设置顶点缓冲和index缓冲，VB,IB分别是

IDirect3DVertexBuffer9* VB = 0;
IDirect3DIndexBuffer9* IB = 0;

在设置顶点和index前一定要调用Lock方法，在设置完成后也一定要Unlock。还有一点要注意的地方，就是在设置index的时候，顺序是有讲究的，也就是说所有三角形（也就是indices[0] = 0; indices[1] = 1; indices[2] = 2;这里决定的三角形）画线的方向必须一致。也就是说所有三角形都是顺时针方向或都是反时针方向。

立方体画好了后，就要设置它的旋转了。上篇文章中已经讲了绕轴自转的方法。这里主要说一下公转的方法。其实公转和简单，我之前也搞不懂，想了很久，在网上问了很多朋友，还是没有解决，最后在一次不经意的测试中发现了公转的秘密。呵呵～

前面说过了，让物体在替他坐标点自转，需要用平移向量点乘旋转向量，而且要注意方向，也就是平移向量要放在前面，如果这2个顺序换一下，把旋转向量放在前面，会出现什么结果呢？？答案正是我们想要的公转！所以这里我们只需要交换点乘前后参数的位子就可以了。比如：

D3DXMatrixMultiply(&Position1,&Position1, &Ry);

这样就可以让物体绕Y轴公转，公转后再让物体自转就可以到达我们的要求了。

最后在窗口中显示物体（当然设定投影和摄像机这里省略了）：

Device->SetStreamSource(0, VB, 0, sizeof(ColorVertex));
Device->SetIndices(IB);
Device->SetFVF(ColorVertex::FVF);

Device->SetTransform(D3DTS_WORLD,&Position1);
Device->SetRenderState(D3DRS_SHADEMODE,D3DSHADE_GOURAUD);
Device->DrawIndexedPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 0, 8, 0, 12);

要显示另一个立方体，再使用后面三句就可以了，不过要改变显示的坐标哦。程序完成后，就可以看到2种不同渲染方法的差别了。

*原创文章，转载请注明出处*