遊戲開發新手入門之DirectX入門(轉)

遊戲開發新手入門之DirectX入門(轉)[@more@]

　　☆ 簡介

　　今天我們要接觸到令人敬畏的DirectX。它比Windows GDI要快好幾倍，可用於不同的語言和多種平臺，支援從繪製象素到高階3D圖象，從播放簡單聲音到數字音樂，從鍵盤控制到反震手柄……它給你遊戲程式設計所需的一切（有點誇張）。當然了，它是巨大的，需要好幾本書才能含蓋它的全部。先不要去擔心我在這裡所教給你之外的數不清的知識，畢竟我把你推到了起跑線上。

　　

　　閱讀本章，你需要前幾章的知識和C語言的知識，由於我們還要談到元件物件模型（COM），它是物件導向系統的基礎，你最好還要有一點兒C＋＋的知識。沒有也不太要緊，我在講到這處時會照顧你的。反正你記住，使用DirectX並不需要多少C＋＋的知識。開始吧！

　　

　　☆ 什麼是DirectX？

　　DirectX是遊戲製作者的API（Application Development Interface）。它是一組允許你直接控制計算機硬體裝置的軟體。如果你的硬體支援DirectX，並且你用硬體加速你的程式，這就意味著一個字――快。不用擔心你的硬體知識，你不會真正的接觸到它們。我們是透過硬體抽象層（HAL）和硬體模擬層（HEL）來保證裝置無關性和讓你的程式正常執行。

　　

　　DirectX由很多元件構成，每一個都有特定的用途。元件DirectDraw是最為重要的一個，因為所有的圖形都要用到它，它是2D圖形的引擎，3D圖形也同樣離不開它。DirectDraw是我們今天就要說的。其它的元件是：

　　

　　▲ DirectSound：提供硬體和軟體的聲音混合與回放。

　　

　　▲ DirectMusic：處理基於訊息的音樂資料。它支援樂器數字介面（MIDI）併為建立互動式音樂提供創作工具。

　　

　　▲ DirectPlay：使得透過調變解調器連結或透過網路來與應用程式相連成為可能。

　　

　　▲ Direct3D：是一個三維圖形包，它提供一個高階的保留模式（Retained Mode）介面，這使得你能夠實現一個完整的三維圖形系統。它還包含一個低階的即時模式（Immediate Mode）介面，使得應用程式獲得對渲染管線的完全控制。

　　

　　▲ DirectInput：為包括遊戲杆、滑鼠、鍵盤和遊戲控制器在內的輸入裝置提供支援。它還為反饋遊戲裝置提供支援。

　　

　　▲ DirectSetup：為DirectX提供了一個簡單的安裝過程。它簡化了更新顯示和音訊驅動程式的過程，並且確保沒有硬體或軟體衝突的存在。

　　

　　▲ AutoPlay：讓你能夠製作一張一旦插入驅動器就能自動安裝的光碟。AutoPlay並非DirectX所獨有，因為它是Microsoft Win32 API的一部分。

　　

　　元件物件模型（COM）是DirectX的基礎，有一些技巧建立COM物件――別問我怎麼做――但你知道一點點還是有好處的。我只是簡單說一下，如果你有興趣，具體的細節就自己查資料吧！可能下一節你有些困惑，但不要緊，我所說的你不用太明白，畢竟我們的目的是使用COM物件，這可比建立容易多了。

　　

　　☆ 元件物件模型（COM）

　　COM介面是DirectX技術的基礎，沒有COM就沒有DirectX。（不用擔心，你只需要對COM技術有一個粗淺的瞭解就可以使用DirectX――只要你在編寫DirectX應用程式時遵循一定的步驟，甚至都可以在不瞭解COM的情況下使用DirectX。

　　

　　DirectX的大多數API都是基於COM結構的。COM為軟體模組化和軟體重用提供了最堅實的基礎，它的最重要的概念就是介面（interface），介面是軟體重用的最基本方法。更專業的說，介面是一系列操作的規範描述，即介面規範。

　　

　　所有的COM介面都是從Iunknown介面繼承而來的，IUnknown介面是所有COM介面的根。IUnknown介面具有3個方法：

　　

　　 QueryInterface()：此方法查詢新介面，並在新介面存在時返回之。

　　

　　 AddRef()：此方法在介面或其它應用程式連編到此COM物件上時將引用計數值遞加1。

　　

　　 Release（）：此方法將COM物件的引用計數遞減1。當引用計數遞減到0時，該COM物件自動釋放。

　　

　　所有COM物件都具有這三個方法。雖然DirectX應用程式一般不需要考慮引用計數的問題，但引用計數確實是存在的，它已經由DirectX自動完成了。我們所要做的，就是建立DirectX物件，然後在使用完畢後呼叫Release方法釋放引用。

　　

　　☆ 設定

　　用DirectX建立程式，你需要有三件主要的事要做。第一件事是COM物件本身，它們包含在.DLL檔案裡，這些.DLL檔案需要在Windows裡註冊，這在安裝DirectX軟體包時已經完成了。這些物件是我們建立DirectX應用程式時用到的介面，例如IdirectDraw。但這還不夠，因為在COM層上直接使用DirectX是令人沮喪的和乏味的。我們希望有更容易的辦法解決它。利用靜態庫（.LIB檔案）是個好辦法，它是DirectX軟體包的一部分，你可以從Microsoft免費獲得。它有一個“打包”函式使你工作更輕鬆。使用DirectX的不同元件，你需要連結不同的靜態庫。例如你要使用DirectDraw元件，你就需要ddraw.lib。

　　

　　最後，你還需要DrectX標頭檔案，它包含函式原形、宏、常量和你需要用到的各種型別。對於DirectDraw，這個標頭檔案是ddraw.h。

　　

　　要確認你使用了正確的檔案版本，你還得讓編譯器包含軟體開發包的目錄。具體的做法是：

　　

　　首先點選Tool選單，選擇Options，然後點選Directories，在Show Directories for 組合框下拉選單中選擇Include files，增加一個新的目錄。將你的DirectX的路徑填入。（例如：C:DXSDKinclude）然後將它移到列表的第一位，使編譯時第一個尋找它（防止尋找老版本）。然後選擇Show Directories for組合框下拉選單中的Library files，方法同前，只是把include改成lib。現在，你已經設定完了DirectX。你仍然需要手動增加一些庫檔案到你的專案中，但先不急，我將在以後講它。我們將使用DirectX 7.0。

　　

　　☆ DirectX版本號

　　你可能認為版本號沒有什麼好講的，但我們確實要說一說。Microsoft在DirectX裡建立了令人難以置信的科技，但它並不代表不使人迷惑。對於每一個DirectX版本，並不是所有的介面都一次次的升級。因此，儘管DirectX有了7個版本（我寫文章時DirectX8.0正準備釋出），但DirectDraw並沒有7個版本。當DirectX6是最新版本時，DirectDraw的最新介面版本是IDirectDraw4，不是IDirectDraw6。現在最新的版本是DirectX7，所以我們要用IDrectDraw7。很奇怪，是不是？我想你已經明白了我的意思，請不用因為以後看到的感到困惑了。

　　

　　最後一件事。當我寫這篇文章時，DirectX7是最新的可用版本，但或許現在你已經有了DirectX8，並且或許你還聽說了，DirectDraw將不再升級了，取代它的是DirectX Graphics，這是一個功能強大的圖形API。但DirectDraw不升級就意味著我們不學習它了，畢竟都離不開COM。如果你想用DirectX8的介面寫2D的遊戲，你需要用3D方法去建立2D觀點。聽起來很棒，是的，的確如此，因為使用3D介面將給你更多的硬體支援，例如阿爾發混合。但這也恰恰是個問題，如果機器沒有相應的硬體裝置，程式會以更慢的速度執行。

　　

　　DirectDraw是很容易學的。由於DirectX中的3D圖形是基於DirectDraw的，3D應用程式在DirectDraw環境中執行；極少有應用程式專門使用3D。大多數程式使用3D函式對一些物件建模，而另一些物件，諸如背景和精靈，是以2D圖形渲染的。所以本系列將使用DirectDraw。關於DirectX8，我還沒有太多的瞭解，因此我只能對DirecX7做詳細介紹。總的來說，你使用DirectX，還是離不開DirectDraw的。

　　

　　☆ DirectDraw概述

　　在你的程式中使用DirectDraw，你至少要做四件事，它們是：

　　

　　1、建立一個DirectDraw物件。

　　

　　2、設定協作等級。

　　

　　3、設定顯示模式和色彩深度（全屏模式）。

　　

　　4、至少建立一個DirectDraw表面。

　　

　　在講怎樣完成以上步驟之前，先讓我們瞭解一下每一步的含義。第一個，要建立一個DirectDraw物件，這意味著我們要建立一個指向IDirectDraw7介面的指標。這很簡單，不是嗎？有三種辦法可以實現它，你可以直接使用COM，或使用DirectDraw的兩個函式之一。三種辦法各有千秋，我們過一會兒將詳細介紹。第二個，設定操作等級。這可能對你來說比較新鮮。協作是由於Windows是一個多工作業系統而產生的概念。意思是所有執行的程式都要隨時告知Windows它們將要或正在使用的資源，這將保證你所要使用的資源不會被windows再分配給別的應用程式。不用擔心，有一個很簡單的函式完成它。

　　

　　第三個你是否有點熟悉？如果你要寫一個全屏的程式，通常是遊戲程式，你需要設定顯示模式和色彩深度。在Windows的應用程式裡做這些通常不是一個好主意，因為它能導致其它程式的同時執行出現問題。當你結束自己的程式時，你當然要恢復到改變前的狀態。設定全屏模式，只是呼叫一個單獨的DirectDraw的函式，程式結束後，要恢復原來的狀態。

　　

　　最後，也是最重要的，是DirectDraw表面的概念。操縱表面是DirectDraw的全部。簡單的說，DirectDraw表面是一個用於儲存圖象資料的線性記憶體區域。DirectDraw表面的大小就是以象素為單位，用寬和高來定義。所以你可以認為表面是一個用來畫圖的矩形區域。它有自己的介面，稱作IDirectDrawSurface7。有三種主要的表面，我們將在本章和下一章分別用到它們。

　　

　　 主表面：每一個DirectDraw應用程式都有一個主表面。主表面就相當於使用者的顯示器。它的內容是可見的。同理，主表面就是根據顯示器的顯示模式設定寬和高。

　　

　　 後緩衝區：後緩衝區是緊隨主表面的表面，但它不可見。它是動畫沒有閃爍的主因，通常，你在後緩衝區畫好每一幀，然後把後緩衝區的內容複製到主表面，使它顯示出來。由於它緊隨著主表面，所以它的大小同主表面相同。（你就理解為樓上和樓下的關係）

　　

　　 離屏緩衝區：它很象後緩衝區