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DirectX学习手记(-)

Kalet Kalet 发表于2009-03-20 12:00:14 浏览179 评论0

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题记:玩了很多的游戏,不禁萌发了自己做游戏的念头,于是7月份从网上收集了N多资料。7月20几号在家开始了闭关式的学习,
一直到昨天,我的第一个地图类封装完毕,并乘胜追击到凌晨3点,做好了地图编辑器的0.9版。早上起来觉得有点累(才睡了几个小时,
呵呵),于是把这些天的学习经历回忆一下,权当是休息。这个过程是一个从对游戏编程一无所知到略识其理得过程,我想对于像我这样DirectX学习手记(-)
的初学者应该有所帮助吧,至少可以少走些弯路。


一. 初识DirectX
在放假之前,我拜读了金点时空softboy的《圣剑英雄传--英雄救美制作手札》一文。此文简述了RPG游戏的基本原理,通俗易懂,
看完此文使人觉得游戏制作并非遥不可及,强烈推荐!但此文并没有提到有关DirectX编程的方法。所以做游戏,还要先过DirectX关。
于是我花了一天的时间,通读了老王翻译的《DirectX中文手册》,并分析了几个例程,在加上一个多星期的编程经历,总算有了一点感觉。

1.基础中的基础
既然我们讨论的是Windows平台下的游戏编程,当然要对Windows编程有所了解。我们使用的是Win32 SDK(API)编程。至于为什么
不用MFC? MFC是微软对API的封装(其实何止是封装),它适用于开发有统一程序架构和界面的大型商业软件,但其复杂的机制影响了速度,
这对于游戏编程是难以忍受的,因此基于C/C++的Win32API是我们必然的选择。(也听说有用VB开发的游戏,但那毕竟不是主流)。那么对
于Win32 API要掌握到什么程度呢?我想只要知道WinMain、窗口类、消息循环、窗口回调函数,能编个简单的HelloWorld就行了,至于GDI
只要稍作了解,而Windows的控件基本上用不到。这方面的文章很多,找几篇看看就行了。当然游戏编程不同于一般的编程,所以这其中也
有些变化,在下面我会提到的。

2.第一个DirectDraw例程
学DirectX当然要先学习它最基本也是最重要的部分DirectDraw。DirectDraw是微软提供的Windows平台下高效的与硬件无关的图形
引擎,它提供对显存的直接访问...好了,闲话少说,来看看我的第一个例程(这是在手册上的第一个例程的基础上修改而成的):

//-----------------------------------
//工程:helloDX
//文件:helloDX.cpp
//内容:第一个DirectDraw应用程序
//-----------------------------------

#include <windows.h>
#include <windowsx.h>
#include <ddraw.h>

//全局变量
LPDIRECTDRAW lpDD; //DirectDraw对象
LPDIRECTDRAWSURFACE lpDDSPrimary ; //DirectDraw主表面
LPDIRECTDRAWSURFACE lpDDSBack ; //后台缓冲表面

char szMsg1[]="我的第一个DirectDraw程序" ;
char szMsg2[]="按ESC退出" ;

BOOL bActive = TRUE ;
HWND hwnd ;

//函数声明
LRESULT CALLBACK WinProc ( HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam ) ;
BOOL InitWindow ( HINSTANCE hInstance, int nCmdShow ) ;
BOOL InitDDraw ( void ) ; //初始化DirectX
void FreeDDraw ( void ) ; //释放DirectX对象
void MainLoop ( void ) ; //游戏主循环

//-------------------------------------------------------
//函数:WinMain()
//功能:Win32应用程序入口函数.进行初始化工作,处理消息循环
//-------------------------------------------------------
int WINAPI WinMain ( HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow )
{
MSG msg ;

//初始化主窗口
if ( !InitWindow(hInstance,nCmdShow) )
return FALSE ;

//初始化DirectDraw环境,并实现DirectDraw功能
if ( !InitDDraw() ){
MessageBox ( GetActiveWindow(), "初始化DirectDraw过程中出错!", "Error", MB_OK ) ;
FreeDDraw () ;
DestroyWindow ( GetActiveWindow() ) ;
return FALSE ;
}

while(1){
if ( PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_NOREMOVE) ){ //如果有消息就处理消息
if ( !GetMessage(&msg, NULL, 0, 0 ) )
return msg.wParam;
TranslateMessage ( &msg );
DispatchMessage ( &msg );
}
else if(bActive){ //如果程序处于激活状态,进入游戏主循环

MainLoop();
}
//等待消息
else WaitMessage();
}
return msg.wParam ;
}

//--------------------------------------
//函数:InitWindow()
//功能:创建主窗口
//--------------------------------------
static BOOL InitWindow ( HINSTANCE hInstance, int nCmdShow )
{
// HWND hwnd ; //窗口句柄
WNDCLASS wc ; //窗口类结构

//填充窗口类结构
wc.style = 0 ;
wc.lpfnWndProc = WinProc ;
wc.cbClsExtra = 0 ;
wc.cbWndExtra = 0 ;
wc.hInstance = hInstance ;
wc.hIcon = LoadIcon ( hInstance, IDI_APPLICATION ) ;
wc.hCursor = LoadCursor ( NULL, IDC_ARROW ) ;
wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH) ;
wc.lpszMenuName = NULL ;
wc.lpszClassName = "dxHello" ;

//注册窗口类
RegisterClass ( &wc ) ;
//创建主窗口
hwnd = CreateWindowEx ( 0, "dxHello", "", WS_POPUP,
0, 0, GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN), GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN),
NULL, NULL, hInstance, NULL ) ;

if ( !hwnd )
return FALSE ;
ShowWindow ( hwnd, nCmdShow ) ;
UpdateWindow ( hwnd ) ;

return TRUE ;
}

//--------------------------------------------------
//函数:WinProc()
//功能:处理主窗口消息
//--------------------------------------------------
LRESULT CALLBACK WinProc ( HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam )
{


switch ( message ){

case WM_ACTIVATEAPP:
bActive = wParam;
break;

case WM_KEYDOWN: //击键消息
switch ( wParam ){
case VK_ESCAPE:
PostMessage ( hWnd, WM_CLOSE, 0, 0 ) ;
break ;
}
break ;

case WM_SETCURSOR:
SetCursor ( NULL ) ;
return TRUE ;

case WM_DESTROY: //退出消息
FreeDDraw () ;
PostQuitMessage ( 0 ) ;DirectX学习手记(-)
break ;
}

//调用缺省消息处理过程
return DefWindowProc ( hWnd, message, wParam, lParam ) ;
}

//----------------------------------------------------------------
//函数: InitDDraw()
//功能: 初始化DirectDraw环境并实现其功能.包括:创建DirectDraw对象,
//设置显示模式,创建主表面
//----------------------------------------------------------------
BOOL InitDDraw (void)
{
DDSURFACEDESC ddsd ; //表面描述
DDSCAPS ddscaps ;
// HDC hdc ; //设备环境句柄

//创建DirectDraw对象
if ( DirectDrawCreate(NULL,&lpDD,NULL)!=DD_OK )
return FALSE ;
//取得独占和全屏模式
if ( lpDD->SetCooperativeLevel(GetActiveWindow(),DDSCL_EXCLUSIVE|DDSCL_FULLSCREEN)!=DD_OK )
return FALSE ;
//设置显示模式
if ( lpDD->SetDisplayMode(640,480,8)!=DD_OK)
return FALSE ;
//填充主表面信息
ddsd.dwSize = sizeof(ddsd) ;
ddsd.dwFlags = DDSD_CAPS|DDSD_BACKBUFFERCOUNT ;
ddsd.ddsCaps.dwCaps = DDSCAPS_PRIMARYSURFACE|DDSCAPS_FLIP|DDSCAPS_COMPLEX ;
ddsd.dwBackBufferCount = 1 ;
//创建主表面对象
if ( lpDD->CreateSurface(&ddsd,&lpDDSPrimary,NULL)!=DD_OK )
return FALSE ;
//提取后台缓存表面指针
ddscaps.dwCaps = DDSCAPS_BACKBUFFER ;
if ( lpDDSPrimary->GetAttachedSurface ( &ddscaps, &lpDDSBack )!=DD_OK )
return FALSE ;




return TRUE ;
}

//-------------------------------------------------------
//函数:FreeDDraw()
//功能:释放所有的DirectDraw对象
//-------------------------------------------------------
void FreeDDraw(void)
{
if ( lpDD!=NULL ){
if ( lpDDSPrimary!=NULL ){
lpDDSPrimary->Release() ;
lpDDSPrimary = NULL ;
}
lpDD->Release() ;
lpDD = NULL ;
}
}


//-------------------------------------------------------
//函数:MainLoop()
//功能:游戏主循环
//-------------------------------------------------------
void MainLoop (void)
{
static int i = 0;
HDC hdc ;

//后台缓冲表面上的操作
if ( lpDDSBack->GetDC(&hdc)==DD_OK ){
SetBkColor ( hdc, RGB(0+i,255-i,0+i) ) ;
SetTextColor ( hdc, RGB( 0+i,0+i,255-i) ) ;
TextOut ( hdc, 220, 200, szMsg1, lstrlen(szMsg1) ) ;
TextOut ( hdc, 280, 220, szMsg2, lstrlen(szMsg2) ) ;
lpDDSBack->ReleaseDC (hdc) ;
i+=10 ;
if ( i>255) i=0 ;
}
if (lpDDSPrimary->Flip(NULL,0)!=DD_OK){ //一经Flip,两个表面的指针互换!lpDDSPrimary指向后台表面,所以
FreeDDraw() ; //你就看到刚才在后台表面上写的字了,而lpDDSBack指向了原来的前台主表面
PostQuitMessage(0); //把它掉到后台进行操作

}

}

3.例程详解

初次看这个程序,可能会觉得有点复杂,先让我们看看这个程序能做什么。在VC++6.0中建一个名helloDX
的Win32 Application工程,新建一个空白的cpp文件helloDX.cpp,把这断代码粘贴上去。先别急着运行,还要把DirectDraw库添加到工程中。
方法是在菜单project中选Setting,打开project setting对话框,在右面的link选择卡里面的对象/库模块里添加ddraw.lib,确定就行了。
下面运行程序,你看到了什么?

我们先分析一下这个程序的结构,首先它是一个典型的Win32 API程序,有WinMain和WinProc两大块组成。但稍微有点不同的是,它对于消息
循环的处理采用了Peek方式:
while(1){
if ( PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_NOREMOVE) ){ //如果有消息就处理消息
if ( !GetMessage(&msg, NULL, 0, 0 ) )
return msg.wParam;
TranslateMessage ( &msg );
DispatchMessage ( &msg );
}
else if(bActive){ //如果程序处于激活状态,进入游戏主循环

MainLoop();
}
//等待消息
else WaitMessage();
}
函数PeekMessage判断消息队列中是否有消息,如果有就处理消息,如果没有再判断程序是否激活,如果激活就进入游戏主循环,如果没有激
活就什么都不做,等待消息产生。这个循环不断进行下去,直到窗口收到WM_QUIT消息。在进入这个循环之前,我们初始化了窗口(注册窗口
类,建立窗口),注意在建立窗口时我们指定窗口样式为WS_POPUP,这样就不会出现窗口边框标题栏什么的了。而且窗口的大小指定为显示
器屏幕的大小,因为我们要实现的是全屏的DirectDraw编程。初始化窗口之后我们初始化了DirectDraw环境并建立了DirectDraw对象(下面
将详细说明),这样程序就可以使用DirectDraw进行图形输出了。

下面介绍我们的主角DirectDraw。你一定注意到了程序开头的全局变量声明:
LPDIRECTDRAW lpDD; //DirectDraw对象
LPDIRECTDRAWSURFACE lpDDSPrimary ; //DirectDraw主表面
LPDIRECTDRAWSURFACE lpDDSBack ; //后台缓冲表面
这个LPDIRECTDRAW就是DirectDraw对象的类型了(我们姑且把它作为一个类型好了,其实它是一个COM接口,这个我也不怎么懂:)),程序中
至少有一个LPDIRECTDRAW类型的对象,它是建立其他对象的基础,两个LPDIRECTDRAWSURFACE类型的对象被称为是DirectDraw表面。lpDD对应
着你的显卡,lpDDSPrimary,lpDDSBack这样的对象对应着显存(或主存)中的一块区域。建立DirectDraw表面的时候可以指定它的类型,这里
的lpDDSPrimary是主表面,也是前台你能看到的表面(它被显示到屏幕上),lpDDSBack是后台缓冲表面,它是附带于lpDDSPrimary的。当然
也可以创建不带后台缓冲表面的主表面(手册的第一个例程就是),也可以创建带多个后台缓冲的主表面。在这里我介绍最最常用的带一个缓
冲的主表面。建立主表面之前,我们必须先建立DirectDraw对象,就是这里的lpDD,请看InitDDraw函数的内容。函数DirectDrawCreate(NULL,
&lpDD,NULL)创建了一个LPDIRECTDRAW对象,这个函数的具体用法可以查相关资料我就不在赘述了。建立lpDD后还要设置DirectDraw的环境,
具体就是这里的取得独占和全屏模式和设置显示模式,注意SetDisplayMode的第三个参数8不是颜色8色,而是色深度为8位,即256色。然后是
建立主表面,先要填写一个DDSURFACEDESC表面描述结构体,
ddsd.ddsCaps.dwCaps = DDSCAPS_PRIMARYSURFACE|DDSCAPS_FLIP|DDSCAPS_COMPLEX 指出要建立的表面是主表面,且能够filp(后面再说),
是带缓冲的复杂表面; ddsd.dwBackBufferCount = 1 指明缓冲表面数为1。一般都是这样填的,具体的可以查资料。填好后就可以通过lpDD
的CreateSurface方法创建主表面了。然后是后台表面...这里的代码怎么有点不同?我们不是通过填写 DDSURFACEDESC结构体,在通过
CreateSurface创建后台表面的!因为后台缓冲表面是同主表面联系在一起的,主表面创建好了它就自动创建好了,我们要作的是获取它的指针
以便去应用它!使用lpDDSPrimary->GetAttachedSurface,明白这里的AttachedSurface了吧!

至此所有的表面创建完毕,可以用来图形操作了。(顺便提一下,还有一种表面叫离屏表面,它上面的东西不会被直接显示到屏幕上,它的
作用是存放图像,然后把图像复制到后台表面上,即Blt,呵呵,以后再说...)

我们在什么地方用DirectDraw呢?当然是在游戏模块中,在这个程序中是MainLoop(MainLoop每个游戏都有,这是最简单的了)。在MainLoop
里面我们先是获取后台表面的设备环境句柄,然后用Windows的GDI写了几个字。再然后运用主表面的Flip方法,把前后台表面的指针互换,
这样你就看到刚才写的字了。由于MainLoop是不断循环执行的,而且我们通过静态变量i改变了字符的颜色,因此你看到的就是不断变色的字符
了。关于Flip一定要理解,其实就是指针互换,因此非常快!经过Flip,lpDDSPrimary指向后台表面,所以你就看到刚才在后台表面上写的字
了,而lpDDSBack指向了原来的前台主表面把它掉到后台进行操作(换个颜色在写一遍),然后再Flip回去,你再看到的字颜色就变了。明白
了吧? 再多说几句,我们设置了lpDD为全屏模式,只有在这种模式下才能使用Flip,如果是窗口模式就只能Blt(Blt就是复制啊)了。

在程序结束之前不要忘了释放DirectDraw对象和表面对象,这里放在FreeDDraw()里面的,注意我没有释放后台表面,因为它随着主表面释放
了。DirectX学习手记(-)


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