Windows 8 Directx开发学习笔记（一）应用基本框架

Windows 8系统10月25日就要正式发布，其应用可与Windows Phone 8应用兼容，所以打算转到Windows 8系列的开发。之前虽然开发过应用，但对游戏开发更感兴趣，随意开始学习Metro风格的Directx开发。同WindowsPhone 7开发一样，首先从最基本的应用开始看。但使用Directx不像之前那么简单，自己写不出示例代码，只好选择VS2012的模板项目开始学习。

使用VS2012新建项目->WindowsStore应用->Directx3D项目建立模板，在一系列文件中挑DirectxApp.cpp和DirectxApp.h这两个文件入手，因为应用的main方法在DirectxApp.cpp中，感觉从main方法追踪程序的运行流程方便理解整个应用。DirectxApp.cpp里的main方法：

[Platform::MTAThread]
int main(Platform::Array<Platform::String^>^)
{
     autodirect3DApplicationSource =refnewDirect3DApplicationSource();
     CoreApplication::Run(direct3DApplicationSource);
     return 0;
}

可以看出，应用启动时，系统创建一个源对象Direct3DApplicationSource，CoreApplication.Run 方法使用该对象来运行程序。既然如此，应用的各种配置应该在源对象Direct3DApplicationSource中设置。选中Direct3DApplicationSource按F12跳到该类定义：

ref class Direct3DApplicationSourcesealed :Windows::ApplicationModel::Core::IFrameworkViewSource
{
public:
     virtual Windows::ApplicationModel::Core::IFrameworkView^ CreateView();
};

可以看到这个类实现了IFrameworkViewSource接口。IFrameworkViewSource中单独定义CreateView()方法，这个方法的实现如下：

IFrameworkView^ Direct3DApplicationSource::CreateView()
{
    return ref new Direct3DApp();
}

这里看到App类有些眼熟，以前用MFC框架时也有一个App类。转到Direct3DApp的定义可以看到其中包含各种方法和事件处理程序，像鼠标点击、移动等事件。

ref class Direct3DApp sealed : publicWindows::ApplicationModel::Core::IFrameworkView
{
public:
     Direct3DApp();
    
     // IFrameworkView 方法。
     virtual void Initialize(Windows::ApplicationModel::Core::CoreApplicationView^ applicationView);
     virtual void SetWindow(Windows::UI::Core::CoreWindow^ window);
     virtual void Load(Platform::String^ entryPoint);
     virtual void Run();
     virtual void Uninitialize();
 
protected:
     // 事件处理程序。
     void OnWindowSizeChanged(Windows::UI::Core::CoreWindow^ sender,Windows::UI::Core::WindowSizeChangedEventArgs^ args);
     void OnLogicalDpiChanged(Platform::Object^ sender);
     void OnActivated(Windows::ApplicationModel::Core::CoreApplicationView^ applicationView,Windows::ApplicationModel::Activation::IActivatedEventArgs^ args);
     void OnSuspending(Platform::Object^ sender,Windows::ApplicationModel::SuspendingEventArgs^ args);
     void OnResuming(Platform::Object^ sender, Platform::Object^ args);
     void OnWindowClosed(Windows::UI::Core::CoreWindow^ sender,Windows::UI::Core::CoreWindowEventArgs^ args);
     void OnVisibilityChanged(Windows::UI::Core::CoreWindow^ sender,Windows::UI::Core::VisibilityChangedEventArgs^ args);
     void OnPointerPressed(Windows::UI::Core::CoreWindow^ sender, Windows::UI::Core::PointerEventArgs^ args);
     void OnPointerMoved(Windows::UI::Core::CoreWindow^ sender,Windows::UI::Core::PointerEventArgs^ args);
 
private:
     CubeRenderer^ m_renderer;
     bool m_windowClosed;
     bool m_windowVisible;
};

Direct3DApp的构造方法初始化成员变量，设置应用为非关闭，可见状态。

Direct3DApp::Direct3DApp() :
     m_windowClosed(false),
     m_windowVisible(true)
{
}

从名称上看，接着构造方法的5个IFrameworkView公共方法：Initialize、SetWindow、Load、Run、Uninitialize分别用来初始化视图、设置窗口、载入资源、运行应用，及释放应用。其中Load和Uninitialize方法为空，因为模板应用简单，没有涉及资源。

Initialize为一系列基本事件添加了事件处理程序，并创建了一个CubeRender对象。这个方法为应用配置好基本功能，关联的事件也与应用生命周期相关，感觉这一步属于打基础。

void Direct3DApp::Initialize(CoreApplicationView^applicationView)
{
     applicationView->Activated +=
        ref new TypedEventHandler<CoreApplicationView^,IActivatedEventArgs^>(this, &Direct3DApp::OnActivated);
 
     CoreApplication::Suspending +=
        ref new EventHandler<SuspendingEventArgs^>(this, &Direct3DApp::OnSuspending);
 
     CoreApplication::Resuming +=
        ref new EventHandler<Platform::Object^>(this, &Direct3DApp::OnResuming);
 
     m_renderer = ref new CubeRenderer();
}

SetWindow为基本操作事件添加事件处理程序，这些处理与窗口的显示相关，感觉属于应用搭建完成，准备显示的阶段。

void Direct3DApp::SetWindow(CoreWindow^window)
{
     window->SizeChanged +=
        ref new TypedEventHandler<CoreWindow^,WindowSizeChangedEventArgs^>(this, &Direct3DApp::OnWindowSizeChanged);
 
     window->VisibilityChanged +=
          ref new TypedEventHandler<CoreWindow^,VisibilityChangedEventArgs^>(this, &Direct3DApp::OnVisibilityChanged);
 
     window->Closed +=
        ref new TypedEventHandler<CoreWindow^,CoreWindowEventArgs^>(this, &Direct3DApp::OnWindowClosed);
 
     window->PointerCursor =refnewCoreCursor(CoreCursorType::Arrow, 0);
 
     window->PointerPressed +=
          ref new TypedEventHandler<CoreWindow^,PointerEventArgs^>(this, &Direct3DApp::OnPointerPressed);
 
     window->PointerMoved +=
          ref new TypedEventHandler<CoreWindow^,PointerEventArgs^>(this, &Direct3DApp::OnPointerMoved);
 
     m_renderer->Initialize(CoreWindow::GetForCurrentThread());
}

Run是应用的主循环，可以看到，在各项准备工作完成后，它控制整个应用的流程和消息分配，实际显示内容由CubeRenderer定义。

void Direct3DApp::Run()
{
     BasicTimer^ timer = ref new BasicTimer();
 
     while (!m_windowClosed)
     {
          if (m_windowVisible)
          {
               timer->Update();
          CoreWindow::GetForCurrentThread()->Dispatcher->ProcessEvents(CoreProcessEventsOption::ProcessAllIfPresent);
               m_renderer->Update(timer->Total,timer->Delta);
               m_renderer->Render();
               m_renderer->Present(); // 此调用将同步为显示帧速率。
          }
          else
          {
          CoreWindow::GetForCurrentThread()->Dispatcher->ProcessEvents(CoreProcessEventsOption::ProcessOneAndAllPending);
          }
     }
}

整个应用的流程如图1，因为无法查看CoreApplication.Run方法的代码，只是推测一下细节流程，这样DirectxApp.cpp和DirectxApp.h两个文件的内容就看差不多了，接着需要看的是CubeRenderer的相关文件。



图1 应用流程