【筆記】《DirectX 9.0 3D游戲開發編程基礎》：Direct3D初始化

Direct3D初始化大概分為4個步驟：

1.獲取接口IDirect3D9的指針。（Direct3DCreate9函數調用）。

     該接口用戶獲取系統中物理硬件設備的信息並創建接口IDirect3DDevice9，此接口是一個C++對象，代表顯示3D圖形的物理硬件設備。

2.檢查設備性能（D3DCAPS9結構體），判斷主顯卡是否支持某些特性，比如是否支持頂點運算。創建IDirect3DDevice9之前，必須確定主顯卡支持的特性。

3.初始化D3DPRESENT_PARAMETER結構的一個實例，通過設置該結構體的成員變量來指定即將創建的借口IDirect3DDevice9的特性。

4.利用已經初始化的D3DPRESENT_PARAMETER結構創建IDirect3DDevice9對象。

 

以下是DirectX 9.0 3D游戲開發編程基礎的基本程序框架（包含初始化的過程）：

d3dUtility.h

 InitD3D：該函數對應用程序主窗口進行了初始化（windows程序設計的基礎，RegisterClass，CreateWindow，ShowWindow，UpdateWindow）；

             然后執行Direct3D初始化過程，返回一個指向已經創建好的IDirect3DDevice9接口的指針。

EnterMsgLoop：封裝了消息循環，參數為一個指向顯示函數的函數指針。空閑處理期間顯示場景。

Release：模板函數是方便地釋放COM接口並將其設置為NULL。

Delete：模板函數是方便地刪除自由堆對象，將其指針設置為NULL。

WndProc：主窗口的窗口過程函數，針對不同類型的消息進行相對應的相應。

#ifndef D3DUTILITY_H
#define D3DUTILITY_H

#include <d3dx9.h>
#include <windows.h>
#include <tchar.h>


namespace d3d {

        bool InitD3D( HINSTANCE hInstance, int width, int height, bool windowed, D3DDEVTYPE deviceType, IDirect3DDevice9 **device);
        //[in] 應用實例        [in] 后台緩存的寬  [in]后台緩存的高  [in] 是否窗口或者全屏  [in] 設備類型 HAL或REF  [out] 初始化成功的IDirect3DDevice指針
	int EnterMsgLoop( bool (*ptr_display)(float timeDelta) );
        
	LRESULT CALLBACK WndProc( HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);
	

	template<class T> void Release(T t) {
		if( t ) {
			t->Release();
			t = 0;
		}
	}
	template<class T> void Delete(T t) {
		if( t ) {
		    delete t;
			t = 0;
		}
	}
}

#endif

d3dUtility.cpp

上述接口的具體實現部分。

#include "d3dUtility.h"

namespace d3d {

	bool InitD3D( HINSTANCE hInstance, int width, int height, bool windowed, D3DDEVTYPE deviceType, IDirect3DDevice9 **device) {
                
		HWND hwnd;  //窗口句柄

		WNDCLASS wndclass; //窗口類別，在CreateWindow之前需要RegisterClass ， 針對WNDCLASS的參數可以了解一下API

		wndclass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
		wndclass.lpfnWndProc = (WNDPROC)d3d::WndProc; //WndProc
		wndclass.cbClsExtra = 0;
		wndclass.cbWndExtra = 0;
		wndclass.hInstance = hInstance;
		wndclass.hIcon = LoadIcon (NULL, IDI_APPLICATION) ;
		wndclass.hCursor = LoadCursor (NULL, IDC_ARROW) ;
		wndclass.hbrBackground = (HBRUSH) GetStockObject (WHITE_BRUSH) ;
		wndclass.lpszMenuName  = NULL ;
		wndclass.lpszClassName = _T("Direct3D9App");

		
		if( !RegisterClass(&wndclass) ) {
			MessageBox(0, _T("This program requires windows NT!"), 0, 0);
			return false;
		}

		hwnd = CreateWindow(_T("Direct3D9App")/*0*/,_T("Direct3D9App")/*0*/,WS_EX_TOPMOST/*WS_OVERLAPPEDWINDOW*/,0,0,width,height,0,0,hInstance,0);

		::ShowWindow(hwnd,SW_SHOW/*0*/);
		::UpdateWindow(hwnd);

                //完成了主窗口初始化的過程，以下部分實現Direct3D的初始化過程，並且設置IDirect3DDevice9指針

		IDirect3D9 *_d3d9;
		_d3d9 = Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION);      //獲取IDirect3D9的指針，進行設備的迭代，檢測特性&獲取IDirect3DDevice9指針准備

		if( !_d3d9 )
		{
			::MessageBox(0, _T("Direct3DCreate9() - FAILED"), 0, 0);
			return false;
		}

		D3DCAPS9 caps;                                 //檢測圖形設備的支持的特性
		_d3d9->GetDeviceCaps(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, &caps);

		int vp = 0;                                    //是否支持硬件頂點運算
		if(caps.DevCaps & D3DDEVCAPS_HWTRANSFORMANDLIGHT) {
			vp = D3DCREATE_HARDWARE_VERTEXPROCESSING;
		}
		else {
			vp = D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING;
		}

		D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;                    //D3DPRESENT_PARAMETERS設置，設置IDirect3DDevice的特性
		::ZeroMemory(&d3dpp, sizeof(D3DPRESENT_PARAMETERS));
		d3dpp.BackBufferWidth = width;
		d3dpp.BackBufferHeight = height;
		d3dpp.BackBufferFormat = D3DFMT_A8R8G8B8;
		d3dpp.BackBufferCount = 1;
		d3dpp.MultiSampleType = D3DMULTISAMPLE_NONE;
		d3dpp.MultiSampleQuality = 0;
		d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;
		d3dpp.hDeviceWindow = hwnd;
		d3dpp.Windowed = windowed;
		d3dpp.EnableAutoDepthStencil = true;
		d3dpp.AutoDepthStencilFormat = D3DFMT_D24S8;
		d3dpp.Flags = 0;
		d3dpp.FullScreen_RefreshRateInHz = D3DPRESENT_RATE_DEFAULT;
		d3dpp.PresentationInterval = D3DPRESENT_INTERVAL_IMMEDIATE;

		HRESULT hr = _d3d9->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, hwnd, vp, &d3dpp, device);
		if( FAILED(hr) ) {
			::MessageBox(0, _T("CreateDevice() - Failed"), 0, 0);
			return false;
		}

		return true;
	}

	int EnterMsgLoop( bool (*ptr_display)(float timeDelta) ) {
		MSG msg;
		::ZeroMemory( &msg, sizeof(MSG) );
		
		static float lastTime = (float)timeGetTime();

		while(msg.message != WM_QUIT) {
			if(::PeekMessage(&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE)) {
				::TranslateMessage(&msg);
				::DispatchMessage(&msg);
			}
			else {                                              //空閑的時候進行繪制
				float currTime = (float)timeGetTime();
				float timeDelta = (currTime - lastTime)*0.001f;

				ptr_display(timeDelta);

				lastTime = currTime;
			}
		}

		return msg.wParam;
	}

	LRESULT CALLBACK WndProc( HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
		switch( msg ) {
			case WM_DESTROY:
				::PostQuitMessage(0);
				break;
			case WM_KEYDOWN:
				if(wParam == VK_ESCAPE)                    //esc退出主窗口程序
					::DestroyWindow(hwnd);
				break;
		}
		return ::DefWindowProc(hwnd, msg, wParam, lParam);
	}
}

commonFunc.h

此書中的3個例程函數：

Setup：設置和初始化部分在此函數中進行，如分配資源，檢查設備性能，設置應用程序狀態。

Cleanup：釋放Setup函數中分配的任何資源，如分配的存儲單元。

Display：實現全部的繪制代碼以及相鄰幀之間應該執行的操作，如更新物體的位置。參數timeDelta為相鄰幀的時間差，主要用於將動畫與顯示器的刷新頻率保持同步。

后續的章節的實現部分集中在這3個函數中，其他部分的代碼設計到Direct3D的初始化和Windows程序設計的基本概念，在其他章節中改動很少。

#ifndef COMMONFUNC_H
#define COMMONFUNC_H

#include "d3dUtility.h"
IDirect3DDevice9  *Device = 0;
bool windowed = true;
bool Setup() {
	return true;
}

void Cleanup() {
	
}

bool Display(float timeDelta) {
	if( Device ) {
		Device->Clear( 0, 0, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, 0x00000000, 1.0f, 0);
		Device->Present(0, 0, 0, 0);
	}
	return true;
} 

#endif

Entry.cpp

window程序設計的入口，WinMain函數部分。

#include "d3dUtility.h"
#include "commonFunc.h"

int WINAPI WinMain( __in HINSTANCE hInstance, __in_opt HINSTANCE hPrevInstance, __in_opt LPSTR lpCmdLine, __in int nShowCmd ) {
	if( !d3d::InitD3D(hInstance, 800, 600, true, D3DDEVTYPE_HAL, &Device )) {
		::MessageBox(0,_T("InitD3D() - Failed"), 0, 0 );
		return 0;
	}
	if( !Setup() ) {
		::MessageBox(0,_T("Setup() - Failed"), 0, 0 );
		return 0;
	}
	
	d3d::EnterMsgLoop( Display );

	Cleanup();

	Device->Release();

	return 0;
}

　

程序運行效果截圖：