DirectX，3D，之C，开发

DirectX是Microsoft开发的一套多媒体软件开发工具，其中包括了DirectX 3D作为开发游戏和图形渲染的重要组件。本文将介绍如何使用C语言开发DirectX 3D应用程序，包括如何初始化Direct3D，创建并渲染3D对象，以及如何设置材质和纹理等。

首先，我们需要安装DirectX SDK。下载地址为：https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=6812 。安装成功后，我们就可以开始使用DirectX 3D进行3D图形渲染了。

接下来，我们需要创建一个窗口，用于显示3D图形。可以使用Win32 API创建一个简单的窗口，如下所示：

```c

#include

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)

{

HWND hWnd;

WNDCLASSEX wc;

wc.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);

wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;

wc.lpfnWndProc = WndProc;

wc.cbClsExtra = 0;

wc.cbWndExtra = 0;

wc.hInstance = hInstance;

wc.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);

wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);

wc.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);

wc.lpszMenuName = NULL;

wc.lpszClassName = "MyWindowClass";

wc.hIconSm = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);

if (!RegisterClassEx(&wc))

return 0;

hWnd = CreateWindowEx(0,

"MyWindowClass",

"DirectX 3D",

WS_OVERLAPPEDWINDOW,

CW_USEDEFAULT,

CW_USEDEFAULT,

800,

600,

NULL,

NULL,

hInstance,

NULL);

if (!hWnd)

return 0;

ShowWindow(hWnd, nCmdShow);

MSG msg;

while (true)

{

if (PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE))

{

if (msg.message == WM_QUIT)

break;

TranslateMessage(&msg);

DispatchMessage(&msg);

}

else

{

// Render the scene

}

}

return msg.wParam;

}

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

{

switch (msg)

{

case WM_DESTROY:

PostQuitMessage(0);

break;

}

return DefWindowProc(hWnd, msg, wParam, lParam);

}

```

这段代码创建了一个名为"MyWindowClass"的窗口，并注册了一个WndProc函数，用于处理窗口消息。在WinMain的消息循环中，我们需要将场景渲染代码放在else分支里，以避免过快地渲染图形（可以通过Vsync限制帧率）。我们需要将创建的窗口句柄(hWnd)传递给场景渲染函数。

接下来，我们需要初始化Direct3D。我们可以创建一个名为InitD3D的函数，在窗口创建成功后调用。具体代码如下：

```c

#include

LPDIRECT3D9 d3d;

LPDIRECT3DDEVICE9 d3ddev;

void InitD3D(HWND hWnd)

{

d3d = Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION);

D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;

ZeroMemory(&d3dpp, sizeof(d3dpp));

d3dpp.Windowed = TRUE;

d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;

d3dpp.hDeviceWindow = hWnd;

d3d->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT,

D3DDEVTYPE_HAL,

hWnd,

D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING,

&d3dpp,

&d3ddev);

}

```

在InitD3D函数中，首先创建一个LPDIRECT3D9对象（d3d）作为Direct3D的入口点。然后，我们定义一个D3DPRESENT_PARAMETERS结构体（d3dpp）作为Direct3D设备的创建参数。其中Windowed属性指定了是否采用窗口化模式，SwapEffect属性指定了渲染缓冲区如何更新。最后，我们调用d3d对象的CreateDevice方法创建一个Direct3D设备（d3ddev）。

现在，我们已经初始化了Direct3D，我们可以尝试渲染一些简单的3D对象。假设我们想要渲染一个立方体，我们可以在InitD3D函数中创建一个LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9对象，并将需要渲染的顶点信息存储到其中。具体代码如下：

```c

LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 v_buffer = NULL;

struct CUSTOMVERTEX

{

FLOAT x, y, z; // 顶点坐标

DWORD color; // 顶点颜色

};

#define CUSTOMFVF (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE)

void InitD3D(HWND hWnd)

{

...

CUSTOMVERTEX vertices[] =

{

{ -1.0f, -1.0f, -1.0f, D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 255) },

{ -1.0f, -1.0f, 1.0f, D3DCOLOR_XRGB(0, 255, 0) },

{ -1.0f, 1.0f, -1.0f, D3DCOLOR_XRGB(255, 0, 0) },

{ -1.0f, 1.0f, 1.0f, D3DCOLOR_XRGB(255, 255, 0) },

{ 1.0f, -1.0f, -1.0f, D3DCOLOR_XRGB(0, 255, 255) },

{ 1.0f, -1.0f, 1.0f, D3DCOLOR_XRGB(255, 0, 255) },

{ 1.0f, 1.0f, -1.0f, D3DCOLOR_XRGB(255, 255, 255) },

{ 1.0f, 1.0f, 1.0f, D3DCOLOR_XRGB(128, 128, 128) }

};

d3ddev->CreateVertexBuffer(8 * sizeof(CUSTOMVERTEX),

0,

CUSTOMFVF,

D3DPOOL_MANAGED,

&v_buffer,

NULL);

VOID* pVoid;

v_buffer->Lock(0, 0, (void**)&pVoid, 0);

memcpy(pVoid, vertices, sizeof(vertices));

v_buffer->Unlock();

}

```

以上代码定义了一个自定义顶点结构体（CUSTOMVERTEX），包含了顶点坐标和顶点颜色。然后，我们使用D3DCOLOR_XRGB宏定义了每个顶点的颜色，并保存到了vertices数组中。接着，我们调用d3ddev的CreateVertexBuffer函数创建了一个定点缓冲区（v_buffer），并通过memcpy方法将顶点信息复制到缓冲区中。

接下来，我们需要在消息循环中渲染这个立方体。我们可以创建一个名为Render的函数，在消息循环的else分支中调用它。具体代码如下：

```c

void Render(HWND hWnd)

{

d3ddev->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 0), 1.0f, 0);

d3ddev->BeginScene();

d3ddev->SetFVF(CUSTOMFVF);

d3ddev->SetStreamSource(0, v_buffer, 0, sizeof(CUSTOMVERTEX));

D3DXMATRIX matView;

D3DXMatrixLookAtLH(&matView,

&D3DXVECTOR3(3.0f, 3.0f, -3.0f),

&D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, 0.0f),

&D3DXVECTOR3(0.0f, 1.0f, 0.0f));

d3ddev->SetTransform(D3DTS_VIEW, &matView);

D3DXMATRIX matProjection;

D3DXMatrixPerspectiveFovLH(&matProjection,

D3DXToRadian(45.0f),

800.0f / 600.0f,

1.0f,

100.0f);

d3ddev->SetTransform(D3DTS_PROJECTION, &matProjection);

d3ddev->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 0, 2);

d3ddev->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 4, 2);

d3ddev->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 2, 2);

d3ddev->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 6, 2);

d3ddev->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 1, 2);

d3ddev->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 5, 2);

d3ddev->EndScene();

d3ddev->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);

}

```

以上代码首先调用d3ddev的Clear方法，清空渲染缓冲区。接着，使用d3ddev的BeginScene方法开始渲染场景。然后，我们通过SetFVF方法设置顶点着色器的格式，使用SetStreamSource方法设置数据源，即我们之前创建的顶点缓冲区。

接下来，我们使用D3DXMATRIX结构体生成一个视图矩阵和投影矩阵，并通过SetTransform函数应用到Direct3D设备中。最后，我们通过d3ddev的DrawPrimitive方法，以三角带（D3DPT_TRIANGLESTRIP）的方式渲染出立方体的每个面。

当消息循环进入else分支时，我们可以调用Render函数，渲染出立方体。这个立方体会随着时间的变化而旋转，我们可以添加一些简单的控制来停止或开始旋转。

最后，我们可以添加一些设置材质和纹理的逻辑，使得渲染的立方体更加多样和美观。

总结：本文以一个简单的立方体为例，介绍了如何使用C语言开发DirectX 3D应用程序。通过初始化Direct3D设备、创建顶点缓冲区、设置视图、投影矩阵和着色器等操作，我们可以轻松创建和渲染出复杂的3D场景。为了让渲染的对象更加多样和美观，我们可以添加材质和纹理等特效。 如果你喜欢我们三七知识分享网站的文章， 欢迎您分享或收藏知识分享网站文章 欢迎您到我们的网站逛逛喔！https://www.37seo.cn/