第一章 MFC框架
(DX8MFC)
這裡的MFC框架指的是一個符合游戲開發應用的框架，當然你也可以寫一個符合你要求的MFC框架。如果你對MFC比較熟悉的話可以直接從第二章開始閱讀。本框架是以後幾個例子的基礎，如果你對MFC不是很了解的話，就要認真閱讀本章，以求對這個MFC框架有一個深入的了解。
框架中包括兩個類：
CDX8MFCApp類和CFrameWin類，CDX8MFCApp類是應用程序類，CFrameWin類是框架的主類，以後我們的大部分代碼都是從這裡擴展的。首先來看一看CDX8MFCApp類，它包括CDX8MFCApp()、ExitInstance()、InitInstance()、OnIdle(LONG lCount)等成員函數和一個Game對象。
InitInstance()成員函數在程序初始化時就被調用，在這裡我建立了一個窗口：
BOOL CDX8MFCApp::InitInstance()
{
// The one and only window has been initialized, so show and update it.
m_pMainWnd = new CFrameWin();
m_pMainWnd->ShowWindow(m_nCmdShow);
m_pMainWnd->UpdateWindow();
Game = (CFrameWin*) m_pMainWnd;
Game->Init();
return TRUE;
}
ExitInstance()成員函數在程序終止時被調用，在這裡我們釋放一些對象和指針：
int CDX8MFCApp::ExitInstance()
{
// TODO: Add your specialized code here and/or call the base class
Game->End();
delete Game;
return CWinApp::ExitInstance();
}
OnIdle(LONG lCount)成員函數會在沒有Windows消息要處理的時候被調用，也就是說OnIdle()成員函數會不斷的被調用，這正好被我們用作游戲循環。
BOOL CDX8MFCApp::OnIdle(LONG lCount)
{
// TODO: Add your specialized code here and/or call the base class
if(Game->window_active==TRUE)
{
Game->Active();
Game->window_active=FALSE;
}
Game->Go();
return TRUE;
}
Game對象是一個CFrameWin類指針，我們在InitInstance()成員函數中創建了一個CFrameWin對象並把CFrameWin對象的指針值賦給Game。
下面我們來看一看CFrameWin類，它包括Active()、End()、Go()、Init()、Update()等成員函數。
Init()成員函數，你可以在這裡做一些自己的初始化。回顧CDX8MFCApp類的InitInstance()成員函數可知，在完成窗口初始化後InitInstance()成員函數裡就調用了Game->Init()，也就是說Init()在窗口初始化後被調用。
void CFrameWin::Init()
{
AfxMessageBox("Init");
}
Go()成員函數會不斷的被循環調用，它又調用了Update()和DestroyWindow()。Update()用於更新窗口，調用DestroyWindow()則會結束應用程序。如果你把DestroyWindow()語句刪除掉，程序會不斷的循環。
void CFrameWin::Go() //Game循環
{
AfxMessageBox("Go");
Update();
DestroyWindow();
}
Active()成員函數會在應用程序被擊活的時候被調用。
void CFrameWin::Active() //窗口被激活
{
TRACE("Active\n");
AfxMessageBox("Active");
}
這個程序並不做任何事，只是一個MFC框架。你可以從http://gamedev.363.net 下載例子的源程序，或通過E-mail: [email protected] 向本文作者索取。
第二章 初始化DirectX8
(DX8MFC1)
本例將以第一章的MFC框架為基礎對CFrameWin類進行擴展。主要加入了DrawScene()、InitDirect3D(HWND hwnd)和ShutdownDirect3D()三個函數。
InitDirect3D(HWND hwnd)函數對Direct3D進行初始化：
HRESULT CFrameWin::InitDirect3D(HWND hwnd)
{
pID3D = Direct3DCreate8(D3D_SDK_VERSION);
HRESULT hr;
do
{
// we need the display mode so we can get
// the properties of our back buffer
D3DDISPLAYMODE d3ddm;
hr = pID3D->GetAdapterDisplayMode(D3DADAPTER_DEFAULT, &d3ddm);
if(FAILED(hr))
break;
D3DPRESENT_PARAMETERS present;
ZeroMemory(&present, sizeof(present));
present.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_COPY;
present.Windowed = TRUE;
present.BackBufferFormat = d3ddm.Format;
hr = pID3D->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT,
D3DDEVTYPE_HAL,
hwnd,
D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING,
&present,
&pID3DDevice);
if(FAILED(hr))
break;
// we do our own coloring, so disable lighting
hr = pID3DDevice->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING,
FALSE);
} while(0);
return hr;
}
IDirect3D是我們首先要用到的接口，你可以這樣寫：
IDirect3D8 * pID3D = Direct3Dcreate8(D3D_SDK_VERSION);
在你使用pID3D以前，請檢查pID3D是否為非空。
你下一步通常是創建D3D設備，但在創建D3D設備之前你要調用GetAdapterDisplayMode方法取得必須的信息：
D3DDISPLAYMODE d3ddm;
pID3D->GetAdapterDisplayMode(D3DADAPTER_DEFAULT, &d3ddm);
接下來是取得當前顯示模式參數。下面的參數是Surface格式。你可以用這些參數來創建一個D3DPRESENT_PARAMETERS結構：
D3DPRESENT_PARAMETERS present;
ZeroMemory(&present, sizeof(present));
present.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_COPY;
present.Windowed = TRUE;
present.BackBufferFormat = d3ddm.Format;
D3DPRESENT_PARAMETERS描述了顯示器Surface的信息，交換機制的類型，應用程序是窗口的還是全屏模式等信息。
在本例中，Surface是以拷貝方法代替頁面翻轉的，因為它是一個窗口模式的應用程序。把後台表面設置成與當前顯示模式相匹配的格式，一個准備顯示的Surface可以Draw在後台表面上。
現在你可以創建一個IDirect3DDevice8接口了：
pID3D->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT,
D3DDEVTYPE_HAL,
hwnd,
D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING,
&present,
&pID3DDevice);
這個函數有六個參數，幸運的是沒有一個是很復雜的。D3DADAPTER_DEFAULT告訴Direct3D使用主顯示器，只有當你使用多顯示器時才是必須的。你可以使用一個數值來指定另外一個顯示器。調用IDirect3D的GetAdapterCount將返回系統的適配器數目。
第二個參數，D3DDEVTYPE_HAL，告訴Direct3D使用硬件加速。其它選項包括D3DDEVTYPE_REF 和 D3DDEVTYPE_SW，通常你都會希望使用硬件加速的，但有時侯你可能會使用軟件加速進行測試。
指定窗口取得焦點。如果是全屏應用程序，你需要一個最頂層窗口。
D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING指定頂點處理類型。你也可以使用硬件加速或是聯合類型，我不使用硬件加速為的是廣泛的兼容性。如果你想支持T&L，則你必須使用硬件加速。
最後兩個參數很簡單，一個是你以前建立的，而pID3Ddevice是你現在要創建的IDirect3DDevice8接口。如果方法返回D3DERR_NOTAVAILABLE，則你寫的參數是正確的，但你的設備不支持你指定的參數。
最完美的是這個方法自動為你創建後台緩沖（back buffers）和深度緩沖（depth buffers）。剪裁（Clipping）作為後台表面（backface culling）被自動激活。燈光也被自動激活了，直到你定義頂點顏色之前，你可以禁止使用燈光：
pID3DDevice->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, FALSE);
DrawScene()函數：
HRESULT CFrameWin::DrawScene()
{
HRESULT hr;
do
{
// clear back buffer
hr = pID3DDevice->Clear(0,
NULL,
D3DCLEAR_TARGET,
D3DCOLOR_RGBA(0,63,0,0),
0,
0);
if(FAILED(hr))
break;
// start drawing
hr = pID3DDevice->BeginScene();
if(FAILED(hr))
break;
// Put all drawing code here
hr = pID3DDevice->EndScene();
if(FAILED(hr))
break;
// flip back buffer to front
hr = pID3DDevice->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);
} while(0);
return hr;
}
Clear會填充你指定的緩沖區。你可以填充Z緩沖區、後台緩沖區或摸板緩沖區（stencil buffer）。在這個例子中你將用綠色填充後台緩沖區。所以，我們設定D3DCLEAR_TARGET標志和綠色。
在本例中BeginScene和EndScene並沒有做什麼，但在以後的例子中我們會用到它的。這兩個函數是畫圖元時的例行公事代碼，
這個函數不斷的翻轉後台表面。我們可以不斷的在後台表面畫一些東西，然後把後台表面翻轉到前台表面。
ShutdownDirect3D()函數
void CFrameWin::ShutdownDirect3D()
{
HELPER_RELEASE(pTexture);
HELPER_RELEASE(pIndexBuffer);
HELPER_RELEASE(pStreamData);
HELPER_RELEASE(pID3DDevice);
HELPER_RELEASE(pID3D);
}
ShutdownDirect3D釋放所有的接口。將來你可能要加入額外的代碼來關閉Direct3D接口，但現在已經夠了。如果你運行程序，你將得到一個綠色背景的窗口。你可以按“ESC”鍵來退出應用程序。
第三章 畫三角形
(DX8MFC2)
定義你的頂點格式，Direct3D引入了一種可變形頂點格式（flexible vertex format）（FVF）的概念。在FVF中，你定義一個結構其中包括所需要的頂點組成部分。這個結構會隨著你的程序而改變，但在這裡你將初步把它定義成這個樣子：
struct MYVERTEX
{
FLOAT x, y, z; // The transformed position
FLOAT rhw; // 1.0 (reciprocal of homogeneous w)
DWORD color; // The vertex color
};
示例的開始定義了一個頂點結構，頂點的名稱，和每一個三角形的頂點。在你的InitDirect3D函數中，你必須創建一個頂點緩沖區：
int num_elems = sizeof(vertices) / sizeof(vertices[0]);
pID3DDevice->CreateVertexBuffer(sizeof(MYVERTEX) *
num_elems,
D3DUSAGE_WRITEONLY,
D3DFVF_XYZRHW|D3DFVF_DIFFUSE,
D3DPOOL_DEFAULT,
&pStreamData);
函數的第一個參數是頂點結構的字節大小。在應用程序還不能讀取頂點之前，傳一個D3DUSAGE_WRITEONLY標記給它。這裡可以有不同的標記來指定如何處理你的頂點，但現在你可以確信Direct3D已經能正確的工作了。
下一步，指定我們用的是什麼FVF格式。當你還沒有使用坐標系預轉換之前，指定為D3DFVF_XYZRHW標記。以後你使用自己的矩陣坐標系轉換時，把它改成D3DFVF_XYZ。D3DFVF_DIFFUSE告訴Direct3D，我們將為每一個頂點指定顏色。D3DPOOL_DEFAULT指定內存的管理模式。
最後一個參數是頂點緩沖區的指針，在例子1中你已經定義了它，但並沒有用上。
如果你不向頂點緩沖區填入有用數據的話，頂點緩沖區是沒有用的：
MYVERTEX *v;
pStreamData->Lock(0, 0, (BYTE**)&v, 0);
for(int ii = 0; ii < num_elems; ii++)
{
v[ii].x = vertices[ii].x;
v[ii].y = vertices[ii].y;
v[ii].z = vertices[ii].z;
v[ii].rhw = vertices[ii].rhw;
v[ii].color = vertices[ii].color;
}
pStreamData->Unlock();
這是不難理解的，Lock返回一個你想寫入頂點數據的指針。下一步你從你的頂點陣列中拷貝數據。然後，反還這個指針。
這一對的調用可以告訴Direct3D你的FVF格式，並設定頂點陣列為當前的活動頂點陣列。（你可以有多個頂點陣列）。
pID3DDevice->SetVertexShader(D3DFVF_XYZRHW | D3DFVF_DIFFUSE);
pID3DDevice->SetStreamSource(0, pStreamData, sizeof(MYVERTEX));
SetVertexShader告訴Direct3D使用與CreateVertexBuffer同樣的格式。
SetStreamSource告訴Direct3D使用pStreamData作為當前頂點陣列，並取得所有元素的大小。
你現在可以加入畫三角形的代碼了。在DrawScene()的BeginScene和EndScene之間加入如下代碼：
int num_elems = sizeof(vertices) / sizeof(vertices[0]);
pID3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST,
0,
num_elems / 3);
D3DPT_TRIANGLELIST標記將命令Direct3D畫不連續的三角形。你指定從索引的第0個頂點開始，指定所要畫的三角形數目。
如果正確的話，你會看到一個三角形畫在先前的綠色背景窗口上。
第四章 畫索引三角形
(DX8MFC3)
上一章的畫三角形方式運行效率是較低的，而實際上我們都會使用DrawIndexedPrimitive()而不是DrawPrimitive()。想一想，如果要畫兩個相連的三角形，共有四個頂點。用DrawIndexedPrimitive()畫要畫四個頂點，而用DrawPrimitive()畫則要畫六個頂點。
如果你可以頂點建立索引，你就可以用DrawIndexedPrimitive()畫三角形了。我們可以為一個三角形建立這樣的索引：
WORD indices[] = { 0, 1, 2 };
它表示三角形中，第一個頂點對應於頂點陣列的第0個頂點；三角形中，第二個頂點對應於頂點陣列的第1個頂點；三角形中，第三個頂點對應於頂點陣列的第2個頂點；
要畫索引三角形，首先要建立索引緩沖：
num_elems = sizeof(indices) / sizeof(indices[0]);
pID3DDevice->CreateIndexBuffer(sizeof(WORD) * num_elems,
D3DUSAGE_WRITEONLY,
D3DFMT_INDEX16,
D3DPOOL_DEFAULT,
&pIndexBuffer);
第二步是用頂點填充這個索引緩沖：
WORD *pIndex;
pIndexBuffer->Lock(0, 0, (BYTE **)&pIndex, 0);
for(ii = 0; ii < num_elems; ii++)
{
pIndex[ii] = indices[ii];
}
pIndexBuffer->Unlock();
設定索引緩沖：
pID3DDevice->SetIndices(pIndexBuffer, 0);
把DrawScene()的相應的pID3DDevice->DrawPrimitive(...)換成：
pID3DDevice->DrawIndexedPrimitive(
D3DPT_TRIANGLELIST,
0,
sizeof(indices) / sizeof(indices[0]),
0,
sizeof(indices) / sizeof(indices[0]) / 3);
運行程序的到的還是一個三角形。
第五章 加入帖圖
(DX8MFC4)
首先，在MYVERTEX結構中加入帖圖坐標系tu和tv，並給頂點陣列賦以適當的值。
下一步，設置你的帖圖：
D3DXCreateTextureFromFile(pID3DDevice,
"dx5_logo.bmp",
&pTexture);
pID3DDevice->SetTexture(0, pTexture);
其中的"dx5_logo.bmp"指的是帖圖文件，你可以用其他的文件代替它，運行程序你會看到一個帶帖圖的三角形。
第六章 帖圖立方體
(DX8MFC5)
現在樣我們來進入三維的世界吧！這裡你要啟用Z緩沖(z-buffer)，設置立方體的材質，世界坐標系和投影坐標系。
啟用Z緩沖(z-buffer)，你要在D3DPRESENT_PARAMETERS結構中加入：
present.EnableAutoDepthStencil = TRUE;
present.AutoDepthStencilFormat = D3DFMT_D16;
這裡告訴DirectX8使用16位的Z緩沖，下一步：
pID3DDevice->SetRenderState(D3DRS_ZENABLE, TRUE);
到這裡Z緩沖已經設置完成。最後你還要在DrawScene()中調用清除Z緩沖內容的代碼：
pID3DDevice->Clear(0,
NULL,
D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER,
D3DCOLOR_RGBA(0,63,0,0),
1.0,
0);
MYVERTEX結構改成：
struct MYVERTEX
{
FLOAT x, y, z; // The transformed position
DWORD color; // The vertex color
FLOAT tu, tv; // Texture coordinates
};
在InitDirect3D()也作了相應改動，具體可見源代碼。
Direct3D中有多種矩陣，在這裡只使用其中的三個：世界、視圖和投影矩陣。世界矩陣變換會把正方體放在世界坐標系中，視圖矩陣變換把正方體放在可視空間內，投影矩陣使正方體看起來有深度感。
BuildMatrices()函數將建立這三個矩陣：
void CFrameWin::BuildMatrices()
{
D3DXMATRIX matrix;
D3DXMatrixRotationY(&matrix, timeGetTime() / 1000.0f);
pID3DDevice->SetTransform(D3DTS_WORLD, &matrix);
D3DXMatrixLookAtLH(&matrix, &D3DXVECTOR3(0.0f, 3.0f, -5.0f), // 攝像機的空間位置
&D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, 0.0f), // 攝象機觀察點
&D3DXVECTOR3(0.0f, 1.0f, 0.0f)); // 攝象機向上方向矢量
pID3DDevice->SetTransform(D3DTS_VIEW, &matrix);
// 設置我們的平截面為45度角
D3DXMatrixPerspectiveFovLH(&matrix, D3DX_PI / 4, 4.0f / 3.0f, 1.0f, 100.0f);
pID3DDevice->SetTransform(D3DTS_PROJECTION, &matrix);
}
運行本章的例子你將看到一個旋轉的正方體。
