Программирование на Visual C++. Архив рассылки - Алекс Jenter

DirectX 8.0a SDK можно найти здесь.

Англоязычную версию DirectX 8.0a Runtime for Windows 95, Windows 98, Windows 98 SE, Windows ME можно найти здесь.

Англоязычную версию DirectX 8.0a Runtime for Windows 2000 можно найти здесь.

Локализованные версии DirectX 8.0a Runtime расположены тут.

Перед тем как начать, хотелось бы еще сказать несколько слов по поводу терминологии, используемой в статье. Приведенная информация базируется в основном на документации от Microsoft, которая доступна пока (и похоже, что так будет всегда) исключительно на английском языке. Не то, что бы никто у нас не знает английского языка, но уж человеческая психика так устроена, что одни и те же термины все авторы переводят на русский по своему. Поэтому мной было принято решение: термины, по которым читатель скорее всего захочет узнать больше из официальной документации, оставлять на их родном языке. Так что не удивляйтесь, увидев термин "flip chain" вместо "последовательность отображения" или "цепочка переворота"… В некоторых случаях представлен перевод термина с указанием в скобках оригинального слова или выражения. Например: "матрица проектирования (projection matrix)".

Любой автор статьи рано или поздно сталкивается с нелегким вопросом: какую среду разработки использовать для иллюстрирования излагаемого материала. Даже после выбора Visual C++ в качестве базы остается несколько альтернативных путей: уж больно много расплодилось различных библиотек и frameworks. Можно выделить 4 наиболее заметных (сразу же отмечу их недостатки и достоинства):

• Чистое API приложение. Небольшое по размеру получаемого исполняемого файла, теоретически легко переносимое. Исходный код, правда, компактностью не отличается…

• MFC приложение. Наиболее распространенный выбор. Сейчас уже трудно найти компьютер, на котором отсутствует mfc42.dll, хотя, распространяя приложение, вы должны предусмотреть все варианты. К недостаткам можно отнести некоторую угловатость и тяжеловесность исходников.

• WTL (Windows Template Library) приложение. Замечательная штука, но почему-то еще не все люди слышали о WTL, и, что еще более печально, не у всех она установлена.

• И, наконец, ATL приложение. Наиболее любимый мною подход, пригодная (вопреки общему мнению) для создания практически любого Windows-приложения. К сожалению, мастер ATL из комплекта Visual C++6 не поддерживает генерацию не-COM приложения.

После долгих размышлений я остановился на последнем варианте. Как говорится, читателю все равно, а мне приятно. Шутка. На самом деле, я действительно считаю, что этот подход позволил мне сделать код максимально понятным, и человек, не измученный нарзаном в виде MFC, разберется там без особых проблем. Если вы ненавидите ATL – не читайте эту статью дальше. Чтобы внести некоторую ясность и определенность, спешу представить вашему вниманию диаграмму классов для демо-приложения. Выполнено в Rational Rose 2000 – нотация Буча.

Рисунок: диаграмма классов

Несколько комментариев по назначению реализованных классов:

• CMainDlg – Главный класс приложения. Унаследован от CDialogImpl и создается в функции WinMain как немодальный диалог. Содержит в себе один экземпляр класса C3DGraphic, один C3DGraphFrame, 4 немодальных диалога редактирования свойств (CMaterialPropsWindow, CLightPropsWindow, CBackColorWindow and CFunctionTypeWindow) и 3 объекта 3D функций (CSplashFunction, CPlaneFunction and CParabaloidFunction).

• CPropertyWindow – Базовый класс для всех окон редактирования свойств. Унаследован от CDialogImpl.

• C3DFunction – Базовый абстрактный класс, определяющий интерфейс получения информации о какой-либо функции 2-х переменных.

• CPropertyWindowNotify – Абстрактный класс-интерфейс, реализуемый клиентами окон свойств. Через этот интерфейс клиенты уведомляются об изменениях, происходящих со свойствами.

• CD3D8Application – Весьма простой класс-обертка для управления жизнью и смертью IDirect3D8 объекта.

• C3DGraphFrame – Окно, в котором будет отображаться результирующая 2D проекция трехмерного изображения. Говоря в терминах MFC, класс вида для трехмерного графика.

• C3DGraphic – Наиболее значимый и нагруженный класс, выполняющий всю основную работу по построению и обработке 3D картинки. Именно он реализует операции управления светом, свойствами материала, рендеринга и тому подобные. Собственно, ради него все и затевалось…

То ли Микеланджело, то ли еще кого-то из великих однажды спросили, как создать скульптуру. Великий, недолго думая, ответил: "Возьмите большой камень и удалите все лишнее." Окинув взглядом все вышеизложенное, можно сделать простой вывод: демо-приложение является ни чем иным, как обычным ATL EXE COM сервером, из исходного кода которого хитрой рукой автора было удалено все относящееся к COM технологии. Построение такого приложение само по себе является интересной задачей, но мы не скульпторы, так что подробности оставим в стороне. Тем более, что тема моей статьи все-таки DirectX, а не ATL. Вот сейчас – как раз об этом…

Если вы когда-либо имели дело с предыдущими версиями DirectX, то Вас ждет очень интересное открытие: DirectDraw больше нет вообще!!! Microsoft в очередной раз решил обобщить все что можно, и теперь все относящееся к рисованию в DirectX представлено под одним общим заголовком DirectX Graphics. Все изменилось кардинальным образом по сравнению с DirectX7. Интерфейс IDirect3DDevice8, например, имеет 94 метода. Для сравнения, IDirect3DDevice7 позволял выполнить лишь 48 операций. Back-буферизация теперь поддерживается автоматически, без каких-либо усилий с Вашей стороны – не надо больше вручную создавать эти загадочные flip chains. Инициализация Direct3D стала простой как i++, и многие низкоуровневые детали теперь стали вообще недоступны программисту. Не всегда это здорово – например, теперь вы не можете рисовать что-либо непосредственно на primary surface. Более того, вы и читать то с нее ничего не можете. Точнее можете, но Microsoft не советует. От себя посоветую никогда не делать что-либо нерекомендованное Microsoft, а любопытных отсылаю к документации по методу IDirect3DDevice8::GetFrontBuffer. Впрочем, к вопросам совместимости Microsoft всегда относилась внимательно, и, установив DirectX8, Вы можете свободно работать и со всеми предыдущими версиями этого продукта.

А что же делать тем людям, которые никогда не имели дела с Direct3D вообще??? Специально для них я бы хотел вкратце обрисовать основное назначение этой библиотеки (предполагается, что Вы все же знакомы с теоретическими аспектами построения 3D моделей):

• Direct3D8 обеспечивает аппаратно-независимый путь доступа к возможностям видеооборудования, установленного на машине. Если запрошенные возможности не поддерживаются видеокартой, библиотека обеспечивает прозрачную эмуляцию. Эмуляция работает намного медленнее, да и не все эмулируется…

• Поддерживается стандартный конвейер 3D преобразований: матрица окружения (world matrix), матрица моделирования (view matrix) и матрица проектирования (projection matrix).

• Поддержка растеризации различных геометрических примитивов: точек, отрезков, треугольников. Примитивы более высокого уровня тоже имеются, но только при соотвествующей поддержке оборудованием – эмуляция не обеспечивается.

• Очень мощная подсистема освещения: свет и материалы.

• 3D текстурирование. Очень забавная и гибкая вещь, позволяющая делать поистине впечатляющие вещи: можно натянуть любое изображение на любой 3D объект.

• За деталями упомянутого и всего остального – добро пожаловать в DirectX 8.0a SDK.

Работа с любой новой средой разработки или библиотекой начинается, как правило, с одного и того же вопроса: "Боже мой! Ну почему оно не компилируется???!!!". Для успешной компиляции Direct3D8 проекта Вам необходимо включить некоторые заголовочные файлы и скомпоновать Вашу программу с соотвествующими lib-файлами. Наиболее важными являются 2 заголовочных и 2 lib-файла:

• d3d8.h – Файл с определениями основных интерфейсов, констант и тому подобного.

• d3d8.lib – Файл для компоновки Вашей программы с динамической библиотекой Direct3D8.

• d3dx8.h – Вспомогательные интерфейсы и определения, несколько облегчающие жизнь среднестатистическому программисту.

• d3dx8.lib – Библиотека для компоновки программы с d3dx8.dll.

Среди файлов демо-проекта вы увидите 2 файла: D3D8Include.h и D3DX8Include.h. Просто включите их в файл stdafx.h Вашего проекта. Тем самым будут включены все необходимые header-файлы и обеспечена компоновка с соотвествующими lib-файлами.

Ну вот, вроде бы все готово к бою и что же теперь? Первым делом необходимо создать IDirect3D8 объект. Не совсем, правда, грамотно звучит. Правильнее было бы сказать, "необходимо создать некий объект, который выставляет интерфейс IDirect3D8", но, думаю, Вы мне простите подобные вольности. Объект IDirect3D8 обеспечивает создание 3D устройств, получение информации о возможностях устройства, перечисление видеорежимов адаптера и получение подробной информации о них, в общем, кучу всего интересного и нужного. Мой демо-проект для создания этого нужного объекта использует класс-обертку CD3D8Application. Для его использования надо просто унаследовать от него класс приложения и в какой-нибудь функции инициализации (например, в OnInitDialog) вызвать метод CD3D8Application::Direct3DInitOK() для проверки результата создания объекта. Объект IDirect3D8 создается в конструкторе класса CD3D8Application с помощью вызова функции Direct3DCreate8(). Замечательная функция в том плане, что принимает только один параметр, да и тот просто обязан быть D3D_SDK_VERSION. Таким образом, создание требуемого объекта сводится к следующему: