图形学 Direct3D的3D模型处理1

下面大部分内容来自DirectX龙书，整理了一下，不过没有太涉及模型格式问题。模型格式其实也是一些格式化的文档，保存了定点，单位向量，材质坐标等信息。这里主要讲怎么在DirectX里面怎么操作。
Mesh由几何图形组成，一般是由三角形组成。
Direct3D的.x的3d模型文件就是由三角形组成的。保存模型数据用ID3DXMesh，是有ID3DXBaseMesh集成而来的。
ID3DXBaseMesh 接口包括了顶点缓冲（vertex buffer）存储Mesh的顶点，和索引缓冲（index buffer）用来定义顶点的渲染顺序，以构成适用的三角形。如下面的函数：

HRESULT ID3DXMesh::GetVertexBuffer(LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9* ppVB);
HRESULT ID3DXMesh::GetIndexBuffer(LPDIRECT3DINDEXBUFFER9* ppIB);

应用：

IDirect3DVertexBuffer9* vb = 0;
Mesh->GetVertexBuffer(&vb);

IDirect3DIndexBuffer9* ib = 0;
Mesh->GetIndexBuffer(&ib);

ID3DXMesh接口只支持三角形几何图形，因为ID3DXMesh的DrawSubse函数是默认调用D3DPT_TRIANGLELIST，画三角几何图形的函数参数。
Direct3D提供了锁读缓冲的功能，如下：可以通过参数ppData来读取定点缓冲和索引缓冲：

HRESULT ID3DXMesh::LockVertexBuffer(DWORD Flags, BYTE** ppData);
HRESULT ID3DXMesh::LockIndexBuffer(DWORD Flags, BYTE** ppData);

读完之后，用下面函数解锁：

HRESULT ID3DXMesh::UnlockVertexBuffer();
HRESULT ID3DXMesh::UnlockIndexBuffer();

以下是 ID3DXMesh 的函数功能，用来读取mesh的各种信息的：

HRESULT GetDeclaration(D3DVERTEXELEMENT9
       Declaration[MAX_FVF_DECL_SIZE]);

MAX_FVF_DECL_SIZE

typedef enum {
      MAX_FVF_DECL_SIZE = MAXD3DDECLLENGTH + 1
} MAX_FVF_DECL_SIZE;

And MAXD3DDECLLENGTH 定义在
d3d9types.h :

#define MAXD3DDECLLENGTH 64

DWORD GetNumVertices();
返回顶点数

DWORD GetNumBytesPerVertex();
返回每定点的位数

DWORD GetNumFaces();
返回三角形几何图形数量

mesh可以由一个或者多个子网组成。一个子网也就是一组三角形几何图形，可以用相同的属性渲染的。这里的属性是指：材质，纹理和渲染状态等。
子网可以用下标0，1,2...等来标识；而子网中的每个三角形几何图形有相对应的属性标识，标明该三角形属于哪个子网的。并额外用属性缓冲attribute buffer来存储标识号。这些标识号都与索引号是一一对应的，如索引号A,B,C表示三角形三个顶点，那么attribute buffer号i与其对应关系可以这样计算：
A = i · 3
B = i · 3 + 1
C = i · 3 + 2
如图：




用A
代表Attibute Buffer, 那么三角形0属于子网0，其Attribute Buffer号为0，即A[0]，三角形1属于子网4，因为A[1]=4……三角形n属于子网2，A
=2;
Attibut Buffer同样可以锁定读取的：

DWORD* buffer = 0;
Mesh->LockAttributeBuffer(lockingFlags, &buffer);

      // Read or write to attribute buffer...

Mesh->UnlockAttributeBuffer();

下面看看如何在Direct3D中画模型
DrawSubset就是个画三角形几何图形的函数，可以带一个参数，这个参数为子网号。

Mesh->DrawSubset(0);//画子网号为0的所有三角形

所以我们可以用一个简单的循环就把所有模型都画出来。下面是个例子，而且每个子网都有自己的材质和纹理。

HR(mFX->BeginPass(0));

for(int j = 0; j < mMtrl.size(); ++j)
{
      HR(mFX->SetValue(mhMtrl, &mMtrl[j], sizeof (Mtrl)));

      if(mTex[j] != 0)
      {
            HR(mFX->SetTexture(mhTex, mTex[j]));
      }
      else
      {
            HR(mFX->SetTexture(mhTex, mWhiteTex));
      }

      HR(mFX->CommitChanges());
      HR(mMesh->DrawSubset(j));
}
HR(mFX->EndPass());

如果子网没有纹理的话，我们就把纹理设置为纯白色。因为材质颜色和光照颜色是作与运算的，所以白色值相当于1,1与任何数作与运算都等于任何数，也就是说没有纹理颜色的物体等于光照颜色。

// Combine the color from lighting with the texture color.
float3 color = (ambient + diffuse)*texColor.rgb + spec;