Managed DirectX +C# 开发（入门篇）4

3D物体中的三角形经常会有许多共用顶点。如果用两个三角形组合为一个长方形，有两个点被重复使用，当要表现一个更精细更复杂的模型的时候，重复的顶点数将会变得很大。下图的立方体，仅有八个顶点，但是当用三角形列表示它的时候，所有的点都被重复使用。

索引缓冲就是一块保存了顶点数据索引的缓冲。缓冲中的索引为32位或16位的整数。比如，当使用索引0，1，6来绘制一个三角形时，会通过索引映射到相应的顶点来渲染图像。

以下为创建一个索引缓冲的代码示例：

int numberVerts = 8;

short[] indices = {

    0,1,2, // Front Face

    1,3,2, // Front Face

    4,5,6, // Back Face

    6,5,7, // Back Face

    0,5,4, // Top Face

    0,2,5, // Top Face

    1,6,7, // Bottom Face

    1,7,3, // Bottom Face

   0,6,1, // Left Face

    4,6,0, // Left Face

    2,3,7, // Right Face

    5,2,7 // Right Face

};

Mesh mesh = new Mesh(numberVerts * 3, numberVerts, MeshFlags.Managed,

                     CustomVertex.PositionColored.Format, device);

using(VertexBuffer vb = mesh.VertexBuffer)

{

    GraphicsStream data = vb.Lock(0, 0, LockFlags.None);

    data.Write(new CustomVertex.PositionColored(-1.0f, 1.0f, 1.0f, 0x00ff00ff));

    data.Write(new CustomVertex.PositionColored(-1.0f, -1.0f, 1.0f, 0x00ff00ff));

    data.Write(new CustomVertex.PositionColored(1.0f, 1.0f, 1.0f, 0x00ff00ff));

    data.Write(new CustomVertex.PositionColored(1.0f, -1.0f, 1.0f, 0x00ff00ff));

    data.Write(new CustomVertex.PositionColored(-1.0f, 1.0f, -1.0f, 0x00ff00ff));

    data.Write(new CustomVertex.PositionColored(1.0f, 1.0f, -1.0f, 0x00ff00ff));

    data.Write(new CustomVertex.PositionColored(-1.0f, -1.0f, -1.0f, 0x00ff00ff));

    data.Write(new CustomVertex.PositionColored(1.0f, -1.0f, -1.0f, 0x00ff00ff));

    vb.Unlock();

}

using (IndexBuffer ib = mesh.IndexBuffer)

{

    ib.SetData(indices, 0, LockFlags.None);

}

顶点和索引缓存有相似的地方，一个顶点缓存是一块连续的存储了顶点数据的内存。同样的，一个索引缓存是一块连续的存储了索引数据的内存。使用顶点和索引缓存保存数据是因为它们能被放置在显存中。渲染显存中的数据要比渲染系统内存中的数据快的多。

下面为一使用索引缓冲的例子,显示一个旋转的正方体;

相关代码如下:

首先,定义对象变量;

在图形的初始化函数中实例化对象:

}

对于IndexBuffer()构造函数,相关参数说明如下:

    indices.Length —— 分配给缓存的字节大小。假如想得到一个能存储8个顶点的顶点缓存，那么就要在顶点结构中设置这个参数为 8 * sizeof ( Vertex ) 。

    Usage指定关于怎样使用缓存的额外信息。这个值可以是0，没有标记，或者是下面标记的组合： ——

Dynamic:设置这个参数可以使缓存是动态的。

Points:这个参数指定缓存存储原始点。

Softwareprocessing:使用软件顶点处理

Writeonly:指定应用程序只能写缓存。它允许驱动程序分配最适合的内存地址作为写缓存。

Pool —— 缓存放置在哪一个内存池中

不使用Dynamic参数创建的缓存被叫做静态缓存。静态缓存通常被放置在显存中，在其中的数据能被很好的处理。然而，对于静态缓存，从中读取和写入数据是很慢的，因为访问显存是很慢的。所以一般用静态缓存存储不需要被经常改变的数据。比如,可以存储地形和建筑物。静态缓存应该在应用程序初始化的时候就被填充好，而不是在运行时才做。

下面看看灌入数据的代码：

另外在渲染函数中：

注意，对于顶点缓冲来说，使用的是SetStreamSource()方法，而对于索引缓冲来说，则是设置Indices属性。因为在同一时间内只可能使用同一种类型的索引缓冲。

另外，注意把以前的DrawPrimitives改为了DrawIndexedPrimitives。来看看这个方法的参数如下：

public void DrawIndexedPrimitives(PrimitiveType primitiveType,int baseVertex ,int minVertexIndex,int numVertices, int startIndex, int primCount);

PrimitiveType：表示要绘制的图元类型。

baseVertex：表示从索引缓冲起点到要使用的第一个顶点索引的偏移量。

MinVertexIndex：这几个顶点中最小的顶点索引值。

numVertices：是所要使用的顶点数量。

startIndex：从数组中的哪一个位置开始读取顶点。

primCount：是要绘制的图元数量。

当创建完索引缓冲后，如果以后需要获得相关信息，可以使用IndexBuffer.Description属性来得到；

深度缓冲不是用来存储图像数据，而是用来记录像素的深度信息。以便确定哪一个像素最后被绘制出来。因为在3D场景中，经常会发生一个物体把将另一个物体的一部分遮住了。为了使Direct3D能确定物体的前后关系并正确的绘制出来，需要使用深度缓冲。

它有时也称z-buffer或w-buffer，为每一个像素计算深度值并进行深度测试。通过深度测试可以比较得出哪个像素离摄相机更近并将它画出来。这样就可以只绘制最靠近摄相机的像素，被遮住的像素就不会被制。

深度缓冲的格式决定着深度测试的精确程度。一个24位的深度缓冲比16位的深度缓冲更精确。通常，应用程序在24位深度缓冲下就能工作的很好，但是Direct3D也同时支持32位的深度缓冲。

打开前面绘制的立方体，在场景中再加入两个立方体，同时，为了观察方便，对加入的立方体进行了平移；代码如下：

执行程序，注意这是没有加入深入缓冲的效果：

下面加入深度缓冲，加入很简单；只需在创建设备时，将改变一下参数的属性：

PresentParameters presentParams = new PresentParameters();

presentParams.EnableAutoDepthStencil = true;

presentParams.AutoDepthStencilFormat = DepthFormat.D16;

presentParams.SwapEffect = SwapEffect.Discard;

Format current = Manager.Adapters[0].CurrentDisplayMode.Format;

其中EnableAutoDepthStencil表示是否使用深度缓冲。AutoDepthStencilFormat定义精度，常用枚举格式及含义如下：

D32——表示32位深度缓冲

D24S8——表示24位深度缓冲并保留8位模版缓冲（stencil buffer）

    D24X8——表示24位深度缓冲

    D24X4S4——表示24位深度缓冲并保留4位模版缓冲

    D16——表示16位深度缓冲

现在如果执行程序，还将无法得到正确的结果，在渲染函数中将代码：

device.Clear(ClearFlags.Target , Color.Black , 1.0f, 0);

更改为：

device.Clear(ClearFlags.Target | ClearFlags.ZBuffer, Color.Black , 1.0f, 0);

现在，再执行程序，结果如下：

现在，三个立方体有明显的层次感了。