DIRECT3D

1. DIRECT3D

2. Visão geral • Parte da API DirectX da Microsoft [1] • Disponível a partir do Windows 95 • Utilizado para renderizar gráficos tridimensionais • Permite que as aplicações rodem em tela cheia e em janela • Utiliza aceleração de hardware se disponível no chip gráfico

3. [2]

5. Características • Z-buffering • Anti-aliasing • Composição alfa • MipMaping • Efeitos de atmosfera • Mapeamento de textura em perspectiva

6. API • API 3D  Contém vários comandos de renderização 3D • Contém comandos de renderização 2D também

7. COM • Component Object Model • Método para criação de objetos avançados  Atua como objetos montáveis (“Lego”) • Classes C++ ou grupos de classes nos quais pode-se chamar funções para atingir certos objetivos • Classes não necessitam das outras para operar  Pode-se plugar e desplugar

8. Por que COM? • DirectX é uma série de objetos COM, sendo um dos quais o Direct3D • Classe avançada que contém todo o necessário para rodar gráficos 2D e 3D • Ex: • d3d->CreateDevice() • d3d->Release() • Interface Direct3D

9. Primeiro programa Direct3D • Direct3D não é uma linguagem em si • Primeiro programa: preencher uma janela de azul • Criar variáveis globais e protótipos de funções • Criar função que inicializa Direct3D e cria dispositivo Direct3D • Criar função para renderizar um frame • Criar função para fechar Direct3D

10. 1 • // include the basic windows header files and the Direct3D header file#include <windows.h>#include <windowsx.h>#include <d3d9.h>// include the Direct3D Library file#pragma comment (lib, "d3d9.lib")// global declarationsLPDIRECT3D9 d3d;    // the pointer to our Direct3D interfaceLPDIRECT3DDEVICE9 d3ddev;    // the pointer to the device class// function prototypesvoid initD3D(HWND hWnd);    // sets up and initializes Direct3Dvoid render_frame(void);    // renders a single framevoid cleanD3D(void);    // closes Direct3D and releases memory// the WindowProc function prototypeLRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

11. 2 • // this function initializes and prepares Direct3D for usevoid initD3D(HWND hWnd){    d3d = Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION);    // create the Direct3D interface    D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;    // create a struct to hold various device information    ZeroMemory(&d3dpp, sizeof(d3dpp));    // clear out the struct for use    d3dpp.Windowed = TRUE;    // program windowed, not fullscreen    d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;    // discard old frames    d3dpp.hDeviceWindow = hWnd;    // set the window to be used by Direct3D    // create a device class using this information and information from the d3dpp stuct    d3d->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT,                      D3DDEVTYPE_HAL,                      hWnd,                      D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING,                      &d3dpp,                      &d3ddev);}

12. 3 • // this is the function used to render a single framevoid render_frame(void){    // clear the window to a deep blue    d3ddev->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(0, 40, 100), 1.0f, 0);    d3ddev->BeginScene();    // begins the 3D scene    // do 3D rendering on the back buffer here    d3ddev->EndScene();    // ends the 3D scene    d3ddev->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);    // displays the created frame}

13. 4 • // this is the function that cleans up Direct3D and COMvoid cleanD3D(void){    d3ddev->Release();    // close and release the 3D device    d3d->Release();    // close and release Direct3D}

14. Resultado

15. Tela cheia • É necessário mudar alguns detalhes no código • Muitas vezes é importante saber o tamanho da tela • Problemas  Mudar resolução em tempo de execução

16. 1 • // define the screen resolution#define SCREEN_WIDTH  800#define SCREEN_HEIGHT 600

17. 2 • hWnd = CreateWindowEx(NULL,                          L"WindowClass",                          L"Our Direct3D Program",                          WS_OVERLAPPEDWINDOW,                          300, 300,SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT,    // set window to new resolution                          NULL,                          NULL,                          hInstance,                          NULL);

18. Mudando para tela cheia • hWnd = CreateWindowEx(NULL,                          L"WindowClass",                          L"Our Direct3D Program",WS_EX_TOPMOST | WS_POPUP,    // fullscreen values0, 0,    // the starting x and y positions should be 0                          SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT,                          NULL,                          NULL,                          hInstance,                          NULL);

19. Nova resolução • D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;    // create a struct to hold various device information    ZeroMemory(&d3dpp, sizeof(d3dpp));    // clear out the struct for use    d3dpp.Windowed = FALSE;    // program fullscreen, not windowed    d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;    // discard old frames    d3dpp.hDeviceWindow = hWnd;    // set the window to be used by Direct3D    d3dpp.BackBufferFormat = D3DFMT_X8R8G8B8;    // set the back buffer format to 32-bit    d3dpp.BackBufferWidth = SCREEN_WIDTH;    // set the width of the buffer    d3dpp.BackBufferHeight = SCREEN_HEIGHT;    // set the height of the buffer

20. Desenhando um triângulo • Flexible vertex formats

21. Estrutura • Criamos uma estrutura com essas flags. Usamos ela ao invés de chamar todo o código FVF toda vez. • #define CUSTOMFVF (D3DFVF_XYZRHW | D3DFVF_DIFFUSE)

22. Estrutura do Vértice • struct CUSTOMVERTEX{    FLOAT x, y, z, rhw;    // from the D3DFVF_XYZRHW flag    DWORD color;    // from the D3DFVF_DIFFUSE flag}

23. Vértice • CUSTOMVERTEX OurVertex = {320.0f, 50.0f, 1.0f, 1.0f, D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 255)}; • Outra possibilidade (trângulo) : CUSTOMVERTEX OurVertices[] ={    {320.0f, 50.0f, 1.0f, 1.0f, D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 255),},    {520.0f, 400.0f, 1.0f, 1.0f, D3DCOLOR_XRGB(0, 255, 0),},    {120.0f, 400.0f, 1.0f, 1.0f, D3DCOLOR_XRGB(255, 0, 0),},};

24. Vertex Buffers • Já temos o FVF e um triângulo. È necessário que estejam prontos para uso do Direct3D  Vertex buffer • Interface que armazena uma sessão em memória para manter informação sobre os vértices e modelos • HRESULT CreateVertexBuffer(    UINT Length, // buffer lenght    DWORD Usage, // special use flag    DWORD FVF, // FVF built previously •     D3DPOOL Pool, // where and how to create VB    LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 ppVertexBuffer, // pointer    HANDLE* pSharedHandle // null);

25. Construção • LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 v_buffer;d3ddev->CreateVertexBuffer(3*sizeof(CUSTOMVERTEX),                           0,                           CUSTOMFVF,                           D3DPOOL_MANAGED,                           &v_buffer,                           NULL); • É necessário travar antes de acesso ao buffer  Controle total da memória, e garantir que hardware de vídeo não mova memória. • Após, usar memcopy()

26. Funções • HRESULT Lock(UINT OffsetToLock,             UINT SizeToLock, // lock part of the buffer             VOID** ppbData,             DWORD Flags // special ways to handle locked memory); • VOID* pVoid;    // the void* we were talking aboutv_buffer->Lock(0, 0, (void**)&pVoid, 0);    // locks v_buffer, the buffer we made earlier • memcpy(pVoid, OurVertices, sizeof(OurVertices));    // copy vertices to the vertex buffer • v_buffer->Unlock();    // unlock v_buffer

27. Escrevendo a primitiva • // this is the function used to render a single framevoid render_frame(void){    d3ddev->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 0), 1.0f, 0);    d3ddev->BeginScene();// select which vertex format we are usingd3ddev->SetFVF(CUSTOMFVF);// select the vertex buffer to displayd3ddev->SetStreamSource(0, v_buffer, 0, sizeof(CUSTOMVERTEX)); // number stream source, pointer vertex source, start, size// copy the vertex buffer to the back bufferd3ddev->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 1); //type, first vertex, number of primitives    d3ddev->EndScene();    d3ddev->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);}

28. Lliberando VBs • // this is the function that cleans up Direct3D and COMvoid cleanD3D(void){    v_buffer->Release();    // close and release the vertex buffer    d3ddev->Release();    // close and release the 3D device    d3d->Release();    // close and release Direct3D}

29. Triângulo

30. Projeto 2 • Display: Direct3D • Sons: FMOD • TAG mp3: id3lib

31. Display: Direct3D - 1 • Utilizado um vertexbuffer para desenhar tudo. • Foi utilizado a propriedade DYNAMIC para customizar detalhes dos vertices.

32. Display: Direct3D - 2 • Criando VertexBuffer:

33. Display: Direct3D - 2 • Desenhando:

34. Display: Direct3D - 2 • Desenhando: Todas as texturas utilizam essa função para serem desenhadas, só mudando os valores dos parâmetros!

35. Projeto 2 – Tela inicial Loading utilizando threads. Para que isso seja possível, setar D3DCREATE_MULTITHREADED no CreateDevice().

36. Projeto 2 – Tela inicial - Código

37. Projeto 2 – Tela inicial – Código – Parte 1 Código que chama a thread:

38. Projeto 2 – Tela inicial – Código – Parte 2 Código da thread:

39. Projeto 2 – Tela inicial – Código – Parte 3

40. Projeto 2 – Tela Principal

41. Projeto 2 – Tela Principal Interações com usuário em Vermelho.

42. Projeto 2 – Tela Principal - Video

43. Referências bibliográficas • [1] http://www.directxtutorial.com/Tutorial9/B-Direct3DBasics/dx9B.aspx • Último acesso 08/11/2009 17:30 hrs • [2] jogos.uol.com.br • Último acesso 10/11/2009 20:30