DX中自帶幾何體的繪制：
為了友善，DX為我們提供了幾種自帶的幾何體，我們就不需要定義成噸的頂點來繪制一個圖形了。
常用的有幾種，立方體，茶壺，柱體，球面體。
HRESULT D3DXCreateTeapot(
__in LPDIRECT3DDEVICE9 pDevice,
__out LPD3DXMESH *ppMesh,
__out LPD3DXBUFFER *ppAdjacency
);
上面是其中最簡單的建立一個茶壺的代碼，其餘立方體與這個的建立大同小異，僅僅是在第一個參數之後加上幾個尺寸的參數。
例如，我們建立一個立方體：
//生成立方體
D3DXCreateBox(
g_pDevice, //裝置對象
1.0f, 1.0f, 1.0f, //X，Y，Z方向的長度
&g_pbox, //建立的對象的指針
NULL //存儲繪制網格的三角形索引參數，不使用，置為NULL
);
在繪制時也很簡單，隻需要一句代碼即可繪制：
g_pbox->DrawSubset(0);
一個Demo：
建立了一個立方體和一個茶壺，分别繞X軸旋轉和Y軸旋轉：
// D3DDemo.cpp : 定義應用程式的入口點。
//
#include "stdafx.h"
#include "D3DDemo.h"
#define MAX_LOADSTRING 100
// 全局變量:
HINSTANCE hInst; // 目前執行個體
TCHAR szTitle[MAX_LOADSTRING]; // 标題欄文本
TCHAR szWindowClass[MAX_LOADSTRING]; // 主視窗類名
// 此代碼子產品中包含的函數的前向聲明:
HWND g_hWnd;
ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance);
BOOL InitInstance(HINSTANCE, int);
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
//---------改造3D視窗需要的内容------------
LPDIRECT3D9 g_pD3D = NULL; //D3D接口指針
LPDIRECT3DDEVICE9 g_pDevice = NULL;//D3D裝置指針
//立方體的接口
LPD3DXMESH g_pteapot = NULL;
LPD3DXMESH g_pbox = NULL;
void onCreatD3D()
{
g_pD3D = Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION);
if (!g_pD3D)
return;
//檢測硬體裝置能力的方法
/*D3DCAPS9 caps;
ZeroMemory(&caps, sizeof(caps));
g_pD3D->GetDeviceCaps(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, &caps);*/
//獲得相關資訊，螢幕大小，像素點屬性
D3DDISPLAYMODE d3ddm;
ZeroMemory(&d3ddm, sizeof(d3ddm));
g_pD3D->GetAdapterDisplayMode(D3DADAPTER_DEFAULT, &d3ddm);
//設定全屏模式
D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;
ZeroMemory(&d3dpp, sizeof(d3dpp));
/*d3dpp.Windowed = false;
d3dpp.BackBufferWidth = d3ddm.Width;
d3dpp.BackBufferHeight = d3ddm.Height;*/
d3dpp.Windowed = true;
d3dpp.BackBufferFormat = d3ddm.Format;
d3dpp.BackBufferCount = 1;
d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;//交換後原緩沖區資料丢棄
//是否開啟自動深度模闆緩沖
d3dpp.EnableAutoDepthStencil = true;
//目前自動深度模闆緩沖的格式
d3dpp.AutoDepthStencilFormat = D3DFMT_D16;//每個像素點有16位的存儲空間，存儲離錄影機的距離
g_pD3D->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, g_hWnd, D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &d3dpp, &g_pDevice);
if (!g_pDevice)
return;
//設定渲染狀态，設定啟用深度值
g_pDevice->SetRenderState(D3DRS_ZENABLE, true);
//設定渲染狀态，關閉燈光
g_pDevice->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, false);
//設定渲染狀态，裁剪模式
g_pDevice->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE);
//g_pDevice->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE) ;
}
void Transform()
{
//ViewTransform：取景變換
D3DXVECTOR3 vEyePt(0.0f, 0.0f, -10.0f); //錄影機世界坐标
D3DXVECTOR3 vLookatPt(0.0f, 0.0f, 0.0f); //觀察點世界坐标
D3DXVECTOR3 vUpVec(0.0f, 1.0f, 0.0f); //錄影機的上向量，通常為（0.0f, 1.0f, 0.0f）
D3DXMATRIXA16 matView; //View變換的矩陣
//根據上面的結果計算出矩陣，存入矩陣中
D3DXMatrixLookAtLH(&matView, &vEyePt, &vLookatPt, &vUpVec);
//進行取景變換
g_pDevice->SetTransform(D3DTS_VIEW, &matView);
//ProjectionTransform：投影變換
D3DXMATRIXA16 matProj; //投影變換矩陣
//生成投影變換矩陣，存入上面的矩陣中
D3DXMatrixPerspectiveFovLH(
&matProj, //輸出結果矩陣
D3DX_PI / 4, //視域角度，一般為PI/4
1.0f, //顯示屏的長寬比
1.0f, //視截體中近截面距離錄影機的位置
100.0f //視截體中遠截面距離錄影機的位置
);
//進行投影變換
g_pDevice->SetTransform(D3DTS_PROJECTION, &matProj);
}
void onInit()
{
//初始化D3D
onCreatD3D();
//初始化對象
//生成茶壺
D3DXCreateTeapot(
g_pDevice, //裝置對象
&g_pteapot, //建立的對象的指針
NULL //通常為NULL
);
//生成立方體
D3DXCreateBox(
g_pDevice, //裝置對象
1.0f, 1.0f, 1.0f, //X，Y，Z方向的長度
&g_pbox, //建立的對象的指針
NULL //存儲繪制網格的三角形索引參數，不使用，置為NULL
);
}
void onDestroy()
{
if (!g_pDevice)
g_pDevice->Release();
g_pDevice = NULL;
}
void onLogic(float fElapsedTime)
{
}
void onRender(float fElasedTime)
{
//前兩個參數是0和NULL時，清空整個遊戲視窗的内容（清的是背景）
//第三個是清除的對象：前面表示清除顔色緩沖區，後面表示清除深度緩沖區,D3DCLEAR_STENCIL清空模闆緩沖區
g_pDevice->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET|D3DCLEAR_ZBUFFER, D3DCOLOR_XRGB(0,100,100), 1.0f, 0);
g_pDevice->BeginScene();
Transform();
D3DXMATRIXA16 matTY, matTX;
D3DXMatrixRotationY(&matTY, timeGetTime() / 720.0f);
D3DXMatrixRotationX(&matTX, timeGetTime() / 720.0f);
//繪制茶壺
D3DXMATRIXA16 matTeapot;
D3DXMatrixTranslation(&matTeapot, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
matTeapot = matTeapot * matTY;
g_pDevice->SetTransform(D3DTS_WORLD, &matTeapot);
g_pteapot->DrawSubset(0);
//繪制立方體
D3DXMATRIXA16 matBox;
D3DXMatrixTranslation(&matBox, 1.0f, 1.0f, 0.0f);
matBox = matBox * matTX;
g_pDevice->SetTransform(D3DTS_WORLD, &matBox);
g_pbox->DrawSubset(0);
//設定渲染狀态為線框填充
g_pDevice->SetRenderState(D3DRS_FILLMODE, D3DFILL_WIREFRAME);
g_pDevice->EndScene();
g_pDevice->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);
}
int APIENTRY _tWinMain(_In_ HINSTANCE hInstance,
_In_opt_ HINSTANCE hPrevInstance,
_In_ LPTSTR lpCmdLine,
_In_ int nCmdShow)
{
UNREFERENCED_PARAMETER(hPrevInstance);
UNREFERENCED_PARAMETER(lpCmdLine);
// TODO: 在此放置代碼。
MSG msg;
HACCEL hAccelTable;
// 初始化全局字元串
LoadString(hInstance, IDS_APP_TITLE, szTitle, MAX_LOADSTRING);
LoadString(hInstance, IDC_D3DDEMO, szWindowClass, MAX_LOADSTRING);
MyRegisterClass(hInstance);
// 執行應用程式初始化:
if (!InitInstance (hInstance, nCmdShow))
{
return FALSE;
}
hAccelTable = LoadAccelerators(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDC_D3DDEMO));
ZeroMemory(&msg, sizeof(msg));
while (msg.message != WM_QUIT)
{
if (PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE))
{
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
else
{
static DWORD dwTime = timeGetTime();
DWORD dwCurrentTime = timeGetTime();
DWORD dwElapsedTime = dwCurrentTime - dwTime;
float fElapsedTime = dwElapsedTime * 0.001f;
//------------渲染和邏輯部分代碼----------
onLogic(fElapsedTime);
onRender(fElapsedTime);
//-----------------------------------------
if (dwElapsedTime < 1000 / 60)
{
Sleep(1000/ 60 - dwElapsedTime);
}
dwTime = dwCurrentTime;
}
}
onDestroy();
return (int) msg.wParam;
}
//
// 函數: MyRegisterClass()
//
// 目的: 注冊視窗類。
//
ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance)
{
WNDCLASSEX wcex;
wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
wcex.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
wcex.lpfnWndProc = WndProc;
wcex.cbClsExtra = 0;
wcex.cbWndExtra = 0;
wcex.hInstance = hInstance;
wcex.hIcon = LoadIcon(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDI_D3DDEMO));
wcex.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wcex.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);
wcex.lpszMenuName = MAKEINTRESOURCE(IDC_D3DDEMO);
wcex.lpszClassName = szWindowClass;
wcex.hIconSm = LoadIcon(wcex.hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDI_SMALL));
return RegisterClassEx(&wcex);
}
//
// 函數: InitInstance(HINSTANCE, int)
//
// 目的: 儲存執行個體句柄并建立主視窗
//
// 注釋:
//
// 在此函數中，我們在全局變量中儲存執行個體句柄并
// 建立和顯示主程式視窗。
//
BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow)
{
hInst = hInstance; // 将執行個體句柄存儲在全局變量中
g_hWnd = CreateWindow(szWindowClass, szTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL);
if (!g_hWnd)
{
return FALSE;
}
SetMenu(g_hWnd, NULL);
ShowWindow(g_hWnd, nCmdShow);
UpdateWindow(g_hWnd);
onInit();
return TRUE;
}
//
// 函數: WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM)
//
// 目的: 處理主視窗的消息。
//
// WM_COMMAND - 處理應用程式菜單
// WM_PAINT - 繪制主視窗
// WM_DESTROY - 發送退出消息并傳回
//
//
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND g_hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch (message)
{
case WM_KEYDOWN:
if (wParam == VK_ESCAPE)
PostQuitMessage(0);
break;
case WM_CLOSE:
DestroyWindow(g_hWnd);
break;
case WM_DESTROY:
PostQuitMessage(0);
break;
default:
return DefWindowProc(g_hWnd, message, wParam, lParam);
}
return 0;
}
對于世界變換，我們每次繪制一個物體之前都要設定它的世界矩陣，否則會使用上一次繪制時使用的世界矩陣，即出現了“渲染狀态洩露”的情況。其實不僅僅是世界矩陣，所有的渲染狀态都需要在繪制之前進行設定，如果繪制完，其他對象不需要這種渲染狀态，我們就要把渲染狀态恢複。
材質：
物體表面的材質決定了其能反射什麼顔色的光以及反射的量。材質資訊由下面的這個結構體表示：
typedef struct D3DMATERIAL9 {
D3DCOLORVALUE Diffuse; // 指定表面反射的漫反射光
D3DCOLORVALUE Ambient; // 指定表面反射的環境光
D3DCOLORVALUE Specular; // 指定表面反射的鏡面光
D3DCOLORVALUE Emissive; // 表面本身自發光
float Power; // 鏡面高光
} D3DMATERIAL9, *LPD3DMATERIAL9;
我們要做的就是填好這個結構體，然後調用設定材質的函數即可。 看一個例子：
D3DMATERIAL9 mtrl;
ZeroMemory(&mtrl, sizeof(mtrl));
mtrl.Ambient = D3DXCOLOR(1.0f, 0.5f, 0.1f, 1.0f); //物體表面對環境光的反射率，為一個顔色值
mtrl.Diffuse = D3DXCOLOR(0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f); //物體表面對漫反射光的反射率，為一個顔色值
mtrl.Specular = D3DXCOLOR(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f); //物體表面對鏡面反射光的反射率，為一個顔色值
mtrl.Emissive = D3DXCOLOR(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); //物體自發光的顔色值
//mtrl.Power 鏡面反射指數，該值越大，高光強度和周圍亮度相差就越大
g_pDevice->SetMaterial(&mtrl);
這樣就設定好了物體的材質。配合下面的光照，就可以繪制出絢麗的3D世界啦！
光照：
之前的程式中，我們都是将光照關閉了。所謂的關閉光照，就是不使用這種模拟現實世界的光照效果，即必須通過光的反射才能看到物體的自然現象。而是沒有光也能看見物體。
這裡，我們把原來這句話删除即可，因為DX預設是打開光照的。删除這一句，我們就可以用光照與材質來營造一個更加逼真的3D世界了！
//設定渲染狀态，關閉燈光
g_pDevice->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, false);
DX中共有如下幾種光：
1.環境光（Ambient Light）：環 境光沒有位置或者方向上的特征，隻有一個顔色亮度值，而且不會衰減，是以在所有方向和所有物體表面上投射的環境光的數量是恒定不變的。 設定環境光的方法也比較簡單，例如：
g_pDevice->SetRenderState(D3DRS_AMBIENT, D3DCOLOR_XRGB(20, 20, 100));
2.漫反射光（Diffuse Light）：這種類型的光沿着特定的方向傳播。當它到達某一表面時，将沿着各個方向均勻反射，是以我們無論從哪個方向觀察，物體表面的亮度都是相同的，是以采用漫反射這種光照模型時，無需考慮觀察者的位置，但是需要考慮漫反射光的空間位置和方向。從一個光源發出的光一般都是這種類型的
3.鏡面反射光（Specular Light）：沿着特定的方向傳播，當此類光到達一個表面時，将嚴格地沿着另一個方向反射，進而形成隻能在一個角度範圍内才能觀察到的高亮度照射。如果我們移動光源，就會發現鏡面亮光區所發生的變化，這意味着鏡面反射取決于觀察者的角度。我們可以這樣來歸納，漫反射與視覺無關，而鏡面反射與視覺相關。
需要注意的是，鏡面光與其他類型的光相比，計算量要大得多，Direct3D預設情況是把鏡面反射關閉的。打開方法如下：
//開啟鏡面反射
g_pDevice->SetRenderState(D3DRS_SPECULARENABLE, true);
4.自發光（Emissive Light）：自發光影響着一個對象的顔色，比如我們可以通過設定自發光的顔色屬性，把一些灰暗的材質變得明亮一些。我們可以使用材質的自發光屬性來照亮這個對象，而不用在場景中内部添加燈光，進而縮小計算量。自發光屬性建立的材質并不發射出能被場景内其他對象反射的光，也就是說，它發出的光并不參與光運算，而為了實作反射光，需要在場景中添加額外的燈光。
關于光源，有這樣一個結構體：
typedef struct _D3DLIGHT9
{
D3DLIGHTTYPE Type; // 定義了所要建立的光源類型
D3DCOLORVALUE Diffuse; // 該光源所發出的漫射光的顔色
D3DCOLORVALUE Specular; // 該光源所發出的鏡面光的顔色
D3DCOLORVALUE Ambient; // 該光源所發出的環境光的顔色
D3DVECTOR Position; // 用于描述光源在世界坐标系中位置的向量。
D3DVECTOR Direction; // 一個描述光在世界坐标系中傳播方向的向量。
float Range; // 光線“消亡”前，所能達到的最大光程。
float Falloff; // 僅用于聚光燈。定義了光強從内錐形到外錐形的衰減方式
float Attenuation0; // 該衰減變量定義了光強随距離衰減的方式。僅用于點光源和聚光燈
float Attenuation1; // 同Attenuation0
float Attenuation2; // 同Attenuation0
float Theta; // 僅用于聚光燈。指定了内部錐形的圓錐角，機關為弧度
float Phi; // 僅用于聚光燈。指定了外部錐形的圓錐角，機關為弧度
}D3DLIGHT9;
我們在設定光照的時候，隻需要填充這樣一個結構體，就可以設定相應的光源了。
DX中共有3種光源： 1.點光源（Point Light）：有顔色和位置，但是沒有方向。所有方向光都一樣。即點光源是一個從中心向各個方向發相等強度光線的光源。 設定方法：
<span style="white-space:pre"> </span>D3DLIGHT9 light;
ZeroMemory(&light, sizeof(light));
light.Type = D3DLIGHT_POINT; //光源類型
light.Ambient = D3DXCOLOR(0.6f, 0.6f, 0.6f, 1.0f); //光源的環境光顔色值
light.Diffuse = D3DXCOLOR(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f); //光源的漫反射光顔色值<span style="white-space:pre"> </span> light.Specular = D3DXCOLOR(0.3f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); //光源的鏡面反射光顔色值
light.Position = D3DXVECTOR3(0.0f,20.0f, 0.0f); //光源的位置
light.Attenuation0 = 1.0f; //衰減系數0
light.Attenuation1 = 0.0f; //衰減系數1
light.Attenuation2 = 0.0f; //衰減系數2
light.Range = 300.0f; //光源的光照範圍
<span style="white-space:pre"> </span>//設定光照
g_pDevice->SetLight(0, &light);
//啟用光照
g_pDevice->LightEnable(0, true);
2.方向光源（Directional Light）：方向光源是從無窮遠處發出的一組平行的，均勻的光線，有顔色和方向，但不會衰減。 設定方法：
<span style="white-space:pre"> </span>D3DLIGHT9 light;
ZeroMemory(&light, sizeof(light));
//平行光源
light.Type = D3DLIGHT_DIRECTIONAL; //光源類型
light.Ambient = D3DXCOLOR(0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f); //光源的環境光顔色值<span style="white-space:pre"> </span> light.Diffuse = D3DXCOLOR(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f); //光源的漫反射光顔色值
light.Specular = D3DXCOLOR(0.3f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); //光源的鏡面反射光顔色值
light.Position = D3DXVECTOR3(0.0f,20.0f, 0.0f); //光源的位置
<span style="white-space:pre"> </span>//設定光照
g_pDevice->SetLight(0, &light);
//啟用光照
g_pDevice->LightEnable(0, true);
3.聚光燈光源（Spot Light）： 聚光燈發出的光由一個明亮的内椎體（inner cone）和大一點的外椎體（outer cone）組成。顯然内錐體中的光是最亮的，内錐體到外椎體外圍的光強逐漸衰減，到了外椎體以外，已經衰減得沒有光了。 設定聚光燈光源：
<span style="white-space:pre"> </span>D3DLIGHT9 light;
ZeroMemory(&light, sizeof(light));
<span style="white-space:pre"> </span>//聚光燈光源
light.Type = D3DLIGHT_SPOT; //光源類型
light.Ambient = D3DXCOLOR(0.3f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); //光源的環境光顔色值
light.Diffuse = D3DXCOLOR(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f); //光源的漫反射光顔色值
light.Specular = D3DXCOLOR(0.3f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); //光源的鏡面反射光顔色值
light.Position = D3DXVECTOR3(100.0f,100.0f, 100.0f); //光源的位置
light.Direction = D3DXVECTOR3(-1.0f, -1.0f, -1.0f); //光源方向
light.Attenuation0 = 1.0f; //衰減系數0
light.Attenuation1 = 0.0f; //衰減系數1
light.Attenuation2 = 0.0f; //衰減系數2
light.Range = 300.0f; //光源的光照範圍
light.Falloff = 0.1f; //聚光燈特有的參數
light.Phi = D3DX_PI / 3.0f; //聚光燈特有的參數
light.Theta = D3DX_PI / 6.0f; //聚光燈特有的參數
<span style="white-space:pre"> </span>//設定光照
g_pDevice->SetLight(0, &light);
//啟用光照
g_pDevice->LightEnable(0, true);
還是很漂亮的，不同的光源，有不同的效果。
最後再總結一下三種光源的差別（結構體包含的屬性）：
點光源： 顔色，位置，半徑，衰減率
平行光源：顔色，方向
聚光燈： 顔色，位置，方向，内椎，外錐，内外錐衰減，衰減率