DirectX Triangle Strips

今天北京下了一天的雨，而且是暴雨，不知道又有多少地方可以划船了，這么大的雨也打亂了我的搬家計划，不能搬家，那就寫一篇小文吧，也是剛才沒事瀏覽DX SDK文檔時偶有所悟，非常簡單，博大家一笑而。

Triangle Strips是D3D用來繪制三角形的一種方式，這種方式比Triangle list更加高效，因為不用重復存儲三角形頂點。下面看一個例子，分析一下這兩種方式的不同。

現在我們要繪制一個矩形，在D3D中，最基本的幾何圖元是三角形，所以可用兩個三角形拼接成一個矩形，如下圖。

使用Triangle list繪制

triangle list的工作方式是每次取三個頂點作為一組，繪制一個三角形。如果有n個三角形，那么依次取1,2,3為一組，4,5,6為一組， i, i + 1, i + 2為一組，如下圖，如果一共有n個頂點，那么可以繪制n / 3個三角形。

所以為了繪制上面的矩形，我們一共需要六個頂點，見下圖。V1，V2，V3繪制左上角的三角形，V2，V4，V3繪制右下角的三角形。這里，V2和V3被重復定義了（或者說重復存儲了）。

 

定義頂點及繪制的核心代碼如下

// 定義頂點
D3DXVECTOR3 vertex[] =
{
    D3DXVECTOR3(-1.0f,  1.0f, 0),    // 1
    D3DXVECTOR3( 1.0f,  1.0f, 0),    // 2
    D3DXVECTOR3(-1.0f, -1.0f, 0),    // 3
    D3DXVECTOR3( 1.0f,  1.0f, 0),    // 2
    D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, 0),    // 4
    D3DXVECTOR3(-1.0f, -1.0f, 0),    // 3
};

// 繪制矩形
g_pd3dDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 2);

使用Triangle strip繪制

使用triangle strip則完全不必重復定義頂點，先來看看什么是triangle strip，圖如下，實際上是一系列連着的三角形，即相鄰的兩個三角形有一條公用邊。這意味着有些頂點時可以重復利用的，我們不必為每個三角形都指定獨立的三個頂點，如下圖，可以用七個頂點表示五個三角形。如果是triangle list方式，表示五個三角形則需要15個頂點。

triangle strip取三角形的方式略有不同，每次從編號為i的位置開始依次取三個，i=1,2,3,4。。。也就是1,2,3為一組，2,3,4為一組。i, i + 1, i + 2為一組，見下圖。如果有n個頂點，那么可以繪制n - 2個三角形。

這種方式使得除了第一個和最后一個頂點外，所有的頂點都可以被重復利用，比如頂點V2，它既屬於第一個三角形V1V2V3，又屬於第二個三角形V2V3V4。所以為了繪制上面的矩形，我們只需要四個頂點。V1, V2, V3繪制左上角的三角形，V2, V4, V3繪制右下角的三角形。這里V2和V3是無需重復定義（或重復存儲）的。

定義頂點和繪制的代碼如下。

// 定義頂點
D3DXVECTOR3 vertex[] =
{
    D3DXVECTOR3(-1.0f,  1.0f, 0),    // 1
    D3DXVECTOR3( 1.0f,  1.0f, 0),    // 2
    D3DXVECTOR3(-1.0f, -1.0f, 0),    // 3
    D3DXVECTOR3( 1.0f, -1.0f, 0),    // 4
};

// 使用triangle strip方式繪制矩形
g_pd3dDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 0, 2);

除了頂點可以重復利用外，還有一個重要的區別就是繪制時的back face culling選項，如果使用triangle strip繪制，那么這個選項每繪制一個三角形就flip一次，什么意思呢？也就是說如果第一個三角形以CCW方式剔除，那么第二個三角形就以CW方式剔除，第三個三角形又以CCW方式剔除，第四個三角形以CW方式剔除，如此這般。。。這個特征需要我們在定義頂點的時候小心，必須以“鋸齒”方式定義頂點才可以。如下。這樣第一個三角形V1V2V3是順時針方向，可以繪制，第二個三角形V2V3V4是逆時針方向，也可以正確繪制。余下類同。

 

Happy Coding!!!