論directx在游戲開發中的應用(doc畢業設計論文)(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 [3]： ⑴ DirectDrawCreate(NULL,amp。pDD,NULL)得到一個全局的DirectDraw對象指針；⑵ pDDQueryInterface(IID_IdirectDraw7,(LPVOID*)amp。pDD2)。得到一個將要使用的DirectDraw7對象指針；⑶ 用SetCooperativeLevel(GetSafeHwnd(),DDSCL_EXCLUSIVE|DDSCL_FULLSCREEN| DDSCL_ALLOWMODEX)函數設置程序的協作級別。般的來說,最常用的有WINDOWS和FULLSCREEN兩種，FULLSCREEN模式是一種獨占模式，即不與其他的應用程序共享內存。為了提高游戲的性能,一般的游戲當規模達到一定的程序的時候，都傾向于使用FULLSCREEN模式使游戲的畫面更加流暢；⑷ pDD2SetDisplayMode(DWORD dwWidth,DWORD dwHeight,DWORD dwBPP, DWORD dwRefreshRate,DWORD dwFlags)來設置顯示模式；⑸ 建立Surface。先填充DDSURFACEDESC2結構,然后調用pDD2 CreateSurface(amp。Desc,amp。pPri,NULL))；⑹ 利用LoadImage()函數載入將要使用的位圖；⑺ CreateCompatibleDC()來創建與系統兼容的設備DC.；⑻ BitBlt(HDC hdcDest,int nXDest,int nYDest,int nWidth,int nHeight,HDC hdcSrc,int nXSrc,int nYSrc,DWORD dwRop)來進行位塊傳輸；⑼ pDD2SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,amp。ColorKey)來設置ColorKey；在Leapman當中，的主要技術就在于ColorKey和Blt,其他功能的的實現都是通過Csurface類和Cdisplay類來封裝。使用的時候使用函數g_pDisplayCreateSurfaceFromBitmap( amp。g_pBackSurface, MAKEINTRESOURCE( IDB_BMP_BACK ),SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT ) ) )來建立一個有目標位圖的Surface對象。當所有的Sprites都在內存Surface上繪制完畢，調用g_pDisplay()將這些畫面輸出到顯示屏上。 四、Direct3D技術及應用在Pool’s Up游戲中，所用到的模型有房屋、球桌、球桿與臺球。由于球桿與臺球的Mesh比較簡單，程序中用填充自定義頂點方式建立。先定義了一個LPDIRECT3DVERTEXBUFFER8類型變量m_pVertexBuffer，然后通過向頂點緩沖區內填充點信息（包括材質信息與頂點位置），這樣建立的模型不會有冗余信息，執行效率非常高。房屋與球桌相對來說比較復雜，所以先在3DSMax中建立好模型，，這種格式DirectX可以直接支持。圖14 臺球模型圖13 碰撞示意圖在這個三維游戲pool’s Up當中，關鍵問題就是在于球的碰撞控制。碰撞包括球與球的碰撞、球與球臺的碰撞?？偟膩碚f碰撞就是預測未來幀—N物體是否發生接觸，如果物體發生了接觸則在第N1幀做出反射動作。否則運動物體間會發生明顯嵌入或粘連現象。判斷球與球之間是否發生碰撞非常簡單，只要檢測空間兩點的距離是否小與球的直徑便可。而球之間的碰撞反應如圖13：假設兩球是完全彈性碰撞，向量t為兩球心間的連線，n是垂直于MO的向量。則v1在t上的分量v1t與v2在t上的分量v2t 動量守恒，由于兩球質量相同~聯立動能守恒公式可得：碰撞后兩球的速度在t上的分量被交換。而在n方向上v1n,v2n 將保持不變。最后把v1t、v1n、 ，v2t、v2n 分別沿x軸y軸投影對應合成后即可得到兩球碰撞后的速度。球與球臺的碰撞實作起來相對復雜，因為球臺是一個網格模型，頂點數目較多而且形狀不規則，所以只有另想辦法。如圖14，假想o是桌面上的一個球，沿圓心作4個向量把圓平均分為4份。每當球移動后就判斷這些個向量是否有和桌面相交。如果有則進行碰撞反應處理，否則速度方向不變?？紤]到球臺幾何形狀的特殊性，在圖15情況下球與球臺的碰撞會發生異常。圖16 碰撞異常狀態a圖15 碰撞異常狀態a若干時間后球o運動到如圖16的位置。圖18 檢測碰撞回退a圖19 檢測碰撞回退b圖17 增加檢測矢量方法顯然，球o與球臺發生了碰撞，但是由于向量a,b,c,d的方向問題，此時無法判斷球與球臺的碰撞。球將進入球臺內部，造成失真。很顯然增加方向向量的數量可以很好地解決這個問題，如圖17。當方向向量增加到36時，不會出現碰撞檢測失誤。但卻有一個非常明顯的缺點——增加了系統負擔，在每一幀都必須對球體的36個方向進行檢測，大大降低運行速度。如果一個網格模型的頂點數目在300左右，那么每增加8個方向檢測fps就會減少1。也就是說~如果方向向量的數目從36減少至8，那么至少將fps提升4。如果臺面上共有10個球，那么將fps在原有基礎上提高40。效果驚人！下面介紹另一個方法如圖18：這時雖然球已經與桌面相交，但方向向量并沒有檢測出碰撞若此時球繼續沿v方向移動那么會出現下列狀況（圖19），此時向量a檢測出了球體與球臺發生碰撞，設球與桌面的交點為p，并設m_fDis是球心到p的距離， R為球半徑。如果此時將球沿a方向移動Rm_fDis，與此同時調用碰撞反應函數，則可避免球與球臺的粘連。球與球臺的碰撞反應涉及到向量的反射問題，基本方法如圖20：圖20 碰撞后方向求解圖AB為反射平面，N為平面AB的法線，向量o為平行四邊形的對角線。已知a為入射線，且法線方向已知~則一定可以求出a在N上的投影an 。根據圖示可知：a+ an =1/2 * o = o=2*( a+ an )，因為 a, = oa 所以 a, =a+2* an（考慮到復雜性問題，目前這個臺球使用的還是后滯碰撞算法，只是在第N幀時才作出判斷，因此，球球碰撞時還會有嵌入的現象。）’s Up中的應用在開發三維游戲的過程中，一般來說有這幾個要解決的問題：創建設備→使用Mesh模型→初始化頂點→定義矩陣并利用矩陣進行變換→加入光源→使用紋理→加入攝像機→(進入游戲控制)。 只有創建D3D設備的步驟是不可以倒置的，其他的步驟都要在設備建立好后才可以進行。當然，進入游戲控制(游戲循環GameLoop)后，可能還經常要反復進行上面的操作，如改變攝像機等。不同的程序有不同的結構，但是上面的技術都會用到。這個程序的結構與Windows平臺其他程序差不多，只是多了一個Gameloop()循環[圖12]。收到退出消息之前，它會一直在While(TRUE){}這個語句中loop下去。主函數即WinMain()函數中的執行順序如下： 創建一個窗口 →初始化 Direct3D →處理系統消息 →繪制與顯示場景 →關閉與清除D3D設備的初始化代碼如下：BOOL CGame::InitializeD3D(HWND hwnd,UINT nWidth,UINT nHeight) {m_pD3D=Direct3DCreate8(D3D_SDK_VERSION)。//創建全局設備m_pD3DGetAdapterDisplayMode( D3DADAPTER_DEFAULT, amp。d3ddm )//設置顯示適配器=CheckDisplayMode(nWidth,nHeight,32)。}//設置顯示模式并調用InitializeLights()創建燈光：通過給D3DLIGHT8賦值，并執行m_pD3DDeviceSetLight(0,amp。d3dLight)就設置各種光線效果。最后兩句m_pD3DDeviceLightEnable(0,TRUE) m_pD3DDeviceSetRenderState(D3DRS_LIGHTING,TRUE)// 并改變D3D的狀態，使燈光生效在函數GameLoop中，每次渲染之前先根據變量的值來確定物體的顯示狀態。Pool’s Up的核心就在GameLoop中間：while(!=WM_QUIT amp。amp。 !m_bQuit)循環能保證只要沒有退出請求，就一直執行TranslateMessage(amp。msg)?！ispatchMessage(amp。msg)。 響應消息。如果檢測消息隊列為空時，就對改變后的場景進行渲染。渲染時，先確定是否有Mouse和Keyboard的外部輸入，更改標識后執行Render()函數來渲染。在Render()函數當中，先判斷球是否全部靜止，如果還有運動著的，就控制玩家不能再次擊球，這是通過變量beSend控制的。利用DirectInput處理完Mouse和Keyboard后，在m_pD3DDeviceBeginScene()。m_pD3DDeviceEndScene()。兩個函數之間的代碼：{Setup3DCamera()。//設置攝像機Render3D()。 //3D場景RenderText()。//文字輸出}輸出游戲中的每一幀信息。渲染函數Render3D()中，第一步確定輸出視角，第二步將Mesh輸出逐一輸出，第三步加入光效，第四步確定輸出視角，經過四步后即完成每幀渲染。⑴ 確定輸出視角，即設置在三維空間里物體的顯示畫面。實際上就是我們前面已經介紹過的坐標變換函數的應用。原理如下：D3DXMATRIX matWorld。 D3DXMatrixTranslation(amp。matWorld,0,0,0)。 m_pD3DDeviceSetTransform(D3DTS_WORLD,amp。matWorld)。坐標變換的函數如下： D3DXMatrixRotationX(amp。matWorldRotationX,D3DX_PI/)。//把House繞X轉90度 D3DXMatrixRotationY(amp。matWorldRotationY,D3DX_PI/)。//再繞Y轉90度 D3DXMatrixTranslation(amp。matWorld,)。//進行X30，Y　40單位的平移 D3DXMatrixMultiply(amp。matWorld,amp。matWorld,amp。matWorldRotationX)。 D3DXMatrixMultiply(amp。matWorld,amp。matWorld,amp。