影像處理---深入ManagedDirectX9(1)(轉)

影像處理---深入ManagedDirectX9(1)(轉)[@more@]

　　Device類是DirectX裡的所有繪圖操作所必須的。可以把這個類假想為真實的圖形卡。場景裡所有其他圖形物件都依賴於device。你的計算機裡可以有一個到幾個device，在Mnaged DirctX3D裡，你可以控制任意多個device。

　　Device共有三個建構函式，現在我們只討論其中的一個，但我們會在後邊的內容裡討論其他的。先來看看具有如下函式簽名的建構函式

　　public Device(int adapter,DeviceType deviceType,Control renderWindow,CreateFlags behaviorFlags, PresentParameters[] presentationParameters);

　　（建構函式的第二種過載類似於上邊這個，但它接受來自非託管（或者非windows form）的視窗控制程式碼作為renderWindow。而只接受一個IntPtr引數的過載是非託管com組建指向Idirect3Ddevice9的介面。當你的程式碼需要和非託管的程式協作時則應用它）

　　好了，這些引數是什麼意思，以及我們怎樣來使用呢？呵呵，引數adapter表示我們將要使用哪個物理圖形卡。計算機裡的所有圖形卡都有一個唯一的介面卡識別符號（通常是0到你的圖形卡數量－1），預設的顯示卡總是表示為0 的圖形卡。

　　下一個引數，DeviceType，告訴了DirectX3D你要建立那種型別的device。這裡最常用的值就是DeviceType.Hardware，表示你將建立一個硬體裝置。另一個選項是DeviceType.Reference，這種裝置允許你使用“參考光柵器”（reference rasterizer），所有的效果由DirectX3D執行時來實現，以很慢、很慢、很慢的速度執行^_^。應該僅在除錯時或測試你的顯示卡所不支援的特性時使用這個選項。

　　（注意參考光柵器只包含在DirectX SDK裡，so DirectX執行時是不能使用這個特性的。最後一個為DeviceType.Software的值允許使用使用者自定義的軟體光柵器（custom software rasterizer）在不確定是否有這樣一個光柵器存在時，忽略這個選項吧^_^。）

　　rendrWindow表示把裝置繫結到的視窗。因為windows form控制元件類都包含了一個視窗控制程式碼（windows handle），所以很容易把一個確定的類作為渲染視窗。可以使用form、panel或其他任意的控制元件作為這個引數的值。但現在，我們只用form。

　　下一個引數用來描述裝置建立之後的行為。大部分CreateFlags列舉的成員都能組合起來使用，使裝置具有多種行為。但有一些flag是相互排斥的，我們稍後討論。我們現在只使用SoftwareVertexProcessing標誌。這個標誌適合於所有定點處理都用CPU計算的情況。應此，這自然比所有點都用GPU處理要慢，因為我們不確定你的顯示卡是否支援所有特性。So，安全第一，假設你的CPU能完成現在的任務。

　　最後一個引數，它表示你的裝置把資料呈現到顯示器的方式。Presentation Parameter類的外觀都可以由這個類來控制。我們過後再來深入討論它的建構函式，現在，我們只關心“Windowed”成員和“SwapEffect”成員。

　　Windowed成員是一個布林型別的值，決定裝置是全屏還是視窗模式。

　　SwapEffect成員用於控制快取交換的行為。如果選擇了SwapEffect.Flip，執行時會建立額外的後備緩衝（back buffer），並且在顯示時複製front buffer。SwapEffect.Copy與Flip相似，但要求你把後備緩衝設為1。我們將要選擇的SwaoEffect.Discard，如果緩衝沒有準備好被顯示，則會丟棄緩衝中的內容（which simply discards the contents of the buffer if it isn’t ready to be presented）。

　　學了這麼多，現在來建立一個裝置吧。回到程式碼上來，首先為我們的程式將建立一個device物件：

　　（程式碼略，參見DirectX sdk Tutorial 1: Create a Device）

　　現在讓我們來重寫Paint（）函式：

　　protected override void OnPaint(System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)

　　{

　　device.Clear(ClearFlags.Target, System.Drawing.Color.Blue, 1.0f, 0);

　　device.Present();

　　}

　　我們使用Clear（）方法把視窗填充為實心的顏色。它的第一個引數指定了我們要填充的物件；在例子裡，我們填充的即是目標視窗。稍後再來討論ClearFlags列舉的其它成員。第二個引數是我們所要填充的顏色。其他的兩個引數先暫時忽略。在device被填充之後，我們必須更新顯示：Present方法會為我們完成這個任務。這個方法也有幾個過載的型別；上邊使用的方法會顯示device的整個區域。同樣稍後再討論。

　　看到有些枯燥了嗎，好吧，現在我們來真正繪製一些圖形

　　三維圖形世界裡最基本的圖形就是三角形。使用足夠的三角，我們可以呈現出任何東西，甚是是平滑的曲面。沒有什麼比畫一個簡單的三角和更好的了。為了使過程儘可能的簡單，我們先避開“world space”以及各種變換（當然，我們馬上就會提到他們），使用螢幕座標來繪製一個簡單的三角。再繪製我們迷人的三角前，我們必須做2件事。1，我們需要一些資料結構來儲存三角的資訊。2，我們告訴device來繪製它。

　　很幸運，DirectX已經有這樣的一個資料結構來儲存三角了。Direct3D名稱空間裡叫做CustomVertex的類可以用來儲存大多數Direct3D中用到的“頂點格式”資料結構（vertex format）。

　　一個頂點格式結構把資料儲存為一種DirectX3D認識並且可以使用的格式。我們將討論很多這種結構，但先讓我們來看看即將用來建立三角的TransformedColored結構。這個結構告訴DirectX3D執行時我們的三角不需要進行左邊變換（比如旋轉或移動），因為我們已經指定了使用螢幕座標系。它也包含了每一個點（頂點）的顏色的資訊。回到重寫的OnPaint方法新增如下程式碼：

　　CustomVertex.TransformedColored[] verts = new CustomVertex.TransformedColored[3];

　　Verts[0].SetPosition(new Vector4(this.Width/2.0f,50.0f,0.5f,1.0f);

　　Verts[0].Color = System.Drawing.Color.Aqua.ToArgb();

　　Verts[1]`````````

　　Verts[2]`````````

　　（參見DirectX sdk Tutorial 2: Rendering Vertices）

　　陣列裡的每一個元素表示三角的一個頂點，所以我們建立了3個元素。然後我們使用新建立的Vector4結構為每一個成員呼叫SetPositin方法。變換過的頂點座標包含了在螢幕上x和y的座標（相對於螢幕的（0，0）點而言），當然也包括z座標和rhw成員（reciprocal of homogenous w三維齊次座標）。先忽略後邊兩個引數.Vector4結構（注：Vector4其實就是（x,y,z,w）經過變換後成為（x/w,y/w,z/w））是儲存這種資訊最方便的方式。然後我們設定了點的顏色。注意，我們使用了標準顏色的ToArgb方法。DirectX3D假設所接受的顏色為32為的int。

　　既然我們已經有了資料就可以告訴DirectX我們需要繪製這個三角形，並且繪製它。在重寫的OnPaint裡新增如下程式碼

　　device.BeginScene();

　　device.VertexFormat = CustomVertex.TransformedColored.Format;

　　device. DrawUserPrimitives (PrimitiveType.TriangleList,1，verts); 注意和sdk中的示例有區別

　　device.EndScene();

　　好了，這幾行程式碼是什麼意思呢？其實很簡單。BefinScene方法告訴DirectX3D我們即將繪製一些東西，為繪製做好準備。現在我們已經告訴了DirectX3D要繪製一些東西，接下來就必須告訴它畫什麼。這就是VertexFormat屬性的作用。它決定了DirectX3D執行時使用哪種“確定的功能管道”（fixed function pipline）格式。在我們的例子裡使用變換過的，著色過的頂點管道。

　　不用擔心你現在不明白確定的功能管道是什麼意思，我們會很快來討論它。

　　DrawUserPrimitives函式是真正發生繪圖的地方。So，他的引數是什麼意思呢？第一個引數是我們要繪製的初等幾何體的型別。有很多種可用的型別，but now，我們只是畫一系列的三角形。所以選擇了PrimitiveType.TriangleList型別。第二個引數是我們要繪製的三角形的數量。對於一個三角形的集合來說，這個值應該是你的頂點數量除以3。我們只畫一個三角，所以設為1。最後一個引數則是DirectX3D用來繪圖的資料。最後一個EndSence方法通知DirectX3D我們不再繪圖了。你必須再每次呼叫BeginSence之後都呼叫這個方法。

　　如果現在編譯執行程式的話，你會發現但移動或重置視窗大小之後，並不會更新顯示。原因是當我們需要重繪整個視窗時，Windows並不會每一次都計算視窗的收縮情況。因此，你只是移除了顯示過的資料，當並沒有刪除已經顯示的內容。很幸運，有個簡單的方法解決這個問題，我們可以告訴Windows視窗總是需要被整個的重繪。在OnPaint的最後加上一下程式碼：

　　this.Invalidate();

　　呵呵，現在再來試試看，哦，看起來我們破壞了程式！現在只能顯示一片空白了，並且我們的三角看起來還在不停的閃爍，尤其是當你調整視窗大小的時候。我們都幹了些什麼呢？原來“聰明”的Windows總是嘗試在Invalidate()方法後來繪製當前的視窗（即空白的這個視窗）。在我們的OnPaint方法之外還存在其他的繪製過程！能容易的透過改變視窗的“style”屬性來解決。在建構函式里加上如下程式碼

　　this.SetStyle(ControlStyles.AllPaintingInWmPaint | ConstolStyles.Opaque, true);

　　哦～，好了，終於erying works as expected。我們所做的就是告訴Windows一切繪圖過程都在OnPaint裡完成。

　　（第一部分完，下一步分我們將開始真正的3D之旅，使我們的三角形三維化