آموزش DirectX-Graphic در برنامه نویسی گرافیکی

[Security]

در این تاپیک قصد دارم به آموزش DirectX-Graphic که ابزاري است براي ساخت تصاوير ثابت و متحرک دو بعدي و سه بعدي که در محیط VB فراخوانی شده است

بپردازم . این آموزش ها شامل 10 مقاله میباشد. امیدوارم که مفید باشه.

با تشکر security

منبع : سايت كامپيوتر من

[Security]

آموزش DirectX-Graphic ( قسمت اول ) :
DirectX8 ابزاري براي ساخت تصاوير ثابت و متحرک دو بعدي و سه بعدي مي باشد .
براي کار با DirectX8 ابتدا بايستي آنرا روي سيستم خود نصب کنيد . سپس در محيط vb از منوي project گزينه References را انتخاب کنيد . در فرمي که ظاهر مي شود اطمينان حاصل کنيد که گزينه DirectX8 for VB type library فعال باشد .
براي کار با DirectX8 بايستي از تعريف نمودن شي پايه DirectX8 شروع نمود :
[align=right]Dim Dx as DirectX8[/align]

[Security]

آموزش DirectX-Graphic ( قسمت اول ) :
DirectX8 ابزاري براي ساخت تصاوير ثابت و متحرک دو بعدي و سه بعدي مي باشد .
براي کار با DirectX8 ابتدا بايستي آنرا روي سيستم خود نصب کنيد . سپس در محيط vb از منوي project گزينه References را انتخاب کنيد . در فرمي که ظاهر مي شود اطمينان حاصل کنيد که گزينه DirectX8 for VB type library فعال باشد .
براي کار با DirectX8 بايستي از تعريف نمودن شي پايه DirectX8 شروع نمود :

[align=left]Dim Dx as DirectX8[/align]

شي Direct3D8 براي کنترل اشيا‌‌ سه بعدي بکار مي رود :

[align=left]Dim D3D as Direct3D8[/align]

شي Direct3DDevice8 ، سخت افزار مربوط به رندر تصاوير را مشخص مي کند :

[align=left]Dim D3DDevice as Direct3DDevice8[/align]


حال براي شروع کار با Direct3D ، تابع ( ) initialise را تعريف مي کنيم . اگر اينکار درست انجام شود تابع ، مقدار true را برمي گرداند :

[align=left]public function initialise () as boolean
Dim DispMode as D3DISPLAYMODE[/align]

شي D3DISPLAYMODE حالت نمايش را مشخص مي نمايد :

[align=left]Dim D3Dwindow as D3DPRESENT_PARAMETERS[/align]

شي فوق مشخص مي کند که viewport شما چگونه باشد .
حال شي اصلي DirectX8 را مي سازيم :

[align=left]Set Dx=New DirectX8[/align]

سپس شي اصلي ساخت واسط سه بعدي را مي سازيم :

[align=left]()set D3D.Dx.Direct3Dcreate[/align]

سپس حالت فعلي نمايش را با دستور زير استخراج مي کنيم :

[align=left]D3D.getadapterdisplaymode D3DADAPTER_DEFAULT,dispmode[/align]

حال دو حالت براي کار با DirectX داريم :
1 - windowed mode
2 - fullscrean mode
1 - براي کار با حالت پنجره اي ابتدا اين موضوع را به DirectX اطلاع مي دهيم :

[align=left]D3Dwindow.windowed=1[/align]

سپس نوع referesh تصوير را مشخص مي کنيم :

[align=left]D3Dwindow.swapeffect=D3DSWAPEFFECT_COPY_VSYNC[/align]

سپس بايستي فرمت بافر نگهدارنده تصاوير را مشخص کنيم :

[align=left]D3Dwindow.backbufferformat=dispmode.format[/align]

2 - براي کار با حالت تمام صفحه ، ابتدا نوع refresh را مشخص کرده سپس تعداد بافر هاي تصوير و سرانجام نوع و سايز بافر را مشخص مي نمائيم :

[align=left]D3Dwindow.swapeffect=D3DSWAPEFFECT_DISCARD
D3Dwindow.backbuffercount=1
D3Dwindow.backbufferformat=dispmode.format
D3Dwindow.backbufferheight=dispmode.height
D3Dwindow.backbufferwidth=dispmode.width[/align]

سپس پنجره نمايش مشخص مي گردد :

[align=left]D3Dwindow.hdevicewindow=frmMain.hwnd[/align]

حال بايستی يک device ساخته شود که يا از طريق سخت افزار و يا نرم افزار تصاوير را رندر نمايد :

[align=left]
Set D3DDevice=D3Dcreatedevice(D3DADAPTER_DEFAULT
,D3DDEVTYPE_HAL,
frmMain.hwnd,D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING,
D3Dwindow)x,
end sub[/align]

درصورتي که کارت گرافيک شما امکانات رندر سخت افزاري تصاوير را ندارد از D3DDEVTYPE_REF بجاي D3DDEVTYPE_HAL استفاده کنيد .
حال بايستي روتين render را بنويسيم . البته در اين درس تصويري براي رندر نداريم و تنها چگونگي نوشتن اين روتين را بيان خواهم کرد :

۱ - ابتدا بايستي device مربوط به رندر ، قبل از کشيدن تصوير در آن پاک شود :

[align=left]
D3DDevice.clear 0,byval 0,D3DCLEAR_TARGET,&H0,1#,0[/align]

عدد hex اي که در دستور فوق آمده رنگ زمينه صفحه را مشخص مي کند

۲ - سپس بايستي تصاوير مورد نظر را رندر کنيم . اينکار توسط دستورات زير انجام مي شود :

[align=left]D3DDevice.beginscence
all rendering calls go between these two lines '
D3DDEvice.endscence[/align]

3 - در پايان بايستي صفحه را update کنيد :

[align=left]D3DDevice.present byval 0,byval 0,0,byval 0[/align]

[Security]

آموزش DirectX-Graphic (قسمت دوم)

موضوع : بدست آوردن مشخصات و تواناييهاي گرافيکي يک سيستم توسط DirectX-Graphic

1 - شمارش تعداد آداپتورهاي گرافيکي يک سيستم : فرض کنيد متغير nAdapters متغيري از نوع long باشد . همچنين شي D3DADAPTER_IDENTIFIER8 يک ساختار است که اطلاعات مربوط به آداپتور را نگه مي دارد . در اينصورت روتين enumerateAdapters بصورت زير خواهد بود :

[align=left]Dim adapterinfo as D3DADAPTER_IDENTIFIER8
Private Sub EnumerateAdapters
Dim i as integer
nadapters=D3D.Getadaptercount[/align]

براي بدست آوردن جزئيات آداپبورها بصورت زير عمل مي کنيم :

[align=left]for i=0 to nadapters-1
D3D.GetadapterIdentifier i ,0,adapterinfo[/align]

نام اين آداپتور بصورت ليستي از کدهاي اسکي است که بايستي آنها را درون يک string قرار دهيم :

[align=left]for j=0 to 511
name=name & chr$(adapterinfo.description(j)) x
next j
name=replace(name,chr$(0)," ") x
end sub[/align]

بنابراين در متغير name نام آداپتور قرار خواهد گرفت .

۲ - مشخص کردن نوع Rendering : فرض کنيد شي D3DCAPS8 توانايي rendering آداپتور را نشان دهد . در اينصورت روتين EnumerateDevices بصورت زير خواهد بود :

[align=left]Private EnumerateDevices
On Local Error resume next
Dim Caps as D3DCAPS8
deviceindex=0 'For Example
D3D.Getdevicecaps deviceindex,D3DDEVTYPE_HAL,caps
if err.number=D3DERR_NOTAVAILABLE then[/align]

اگر آداپتور امکان رندر سخت افزاري نداشته باشد در اينصورت :

[align=left]MsgBox("Reference Rasterizer(REF)") x
else
MsgBox("Hardware Acceleration(HAL)+Reference Rasterizer(REF)") x
end if
end sub[/align]

3 - شمارش تعداد Mode نمايشي آداپتور :
فرض کنيد در صورت REF بودن امکان رندر ، متغير r=2 و در غيراينصورت r=1
باشد . همچنين شي D3DDISPLAYMODE اطلاعات مدهاي نمايشي را در خود
دارد . همچنين فرض کنيد متغير nModes از نوع longباشد . در اينصورت روتين enumeratedispmodes بصورت زير خواهد بود :

[align=left]Private Sub EnumerateDispModes(r as Long,n as Long) x
Dim i as integer
Dim mode_tmp as D3DDISPLAYMODE
deviceindex=0 'For Example
nModes=D3D.Getadaptermodecount(deviceindex) x
for i=0 to nModes-1
D3D.EnumAdapterModes(deviceindex,i,mode_tmp) x[/align]


ابتدا Mode ها را به دو گروه ۱۶ بيتي و ۳۲ بيتي تقسيم مي کنيم :

[align=left]if mode_tmp.format=D3DFMT_R8G8B8 or mode_tmp=D3DFMT_X8R8G8B8 or mode_tmp=D3DFMT_A8R8G8B8 then[/align]

حال چک مي کنيم که device قابل پذيرش و معتبر است يا نه :

[align=left]if D3D.checkdevicetype(deviceindex,r,mode_tmp.format, mode_tmp.format,Flase)>=0 then
MsgBox(mode_tmp.width & "X" & mode_tmp.height & "32 Bit
FMT:" & mode_tmp.format ) x & "
end if
else
if D3D.checkdevicetype(deviceindex,r,mode_tmp.format, mode_tmp.format,Flase)>=0 then
MsgBox(mode_tmp.width & "X" & mode_tmp.height & "16 Bit
FMT:" & mode_tmp.format ) x & "
end if
end if
next i[/align]

4 - مشخص کردن توانايي هاي آداپتور گرافيکي : فرض کنيد در صورت REF بودن امکان رندر ، متغير r=2 و در غيراينصورت r=1 باشد :

[align=left]Private Sub EnumerateHardware(r as long) x
Dim caps as D3DCAPS8
D3D.Getdevicecaps deviceindex,r,caps
If Caps.MaxActiveLights = -1 Then
MsgBox "Maximum Active Lights: Unlimited" x
Else
MsgBox "Maximum Active Lights: " & Caps.MaxActiveLights
End If
MsgBox "Maximum Point Vertex size: " & Caps.MaxPointSize
MsgBox "Maximum Texture Size: " & Caps.MaxTextureWidth & "X" & Caps.MaxTextureHeight
MsgBox "Maximum Primatives in one call: " & Caps.MaxPrimitiveCount
If Caps.TextureCaps And D3DPTEXTURECAPS_SQUAREONLY Then
MsgBox "Textures must always be square" x
End If
If Caps.TextureCaps And D3DPTEXTURECAPS_CUBEMAP Then
MsgBox "Device Supports Cube Mapping" x
End If
If Caps.TextureCaps And D3DPTEXTURECAPS_VOLUMEMAP Then
MsgBox "Device Supports Volume Mapping" x
End If
If Caps.DevCaps And D3DDEVCAPS_PUREDEVICE Then
MsgBox "Device supports the Pure Device Option" x
End If
If Caps.DevCaps And D3DDEVCAPS_HWTRANSFORMANDLIGHT Then
MsgBox "Device supports hardware transform and lighting" x
End If
If Caps.DevCaps And D3DDEVCAPS_HWRASTERIZATION Then
MsgBox "Device can use Hardware Rasterization" x
End If
If Caps.Caps2 And D3DCAPS2_CANCALIBRATEGAMMA Then
MsgBox "Device can Calibrate Gamma" x
End If
If Caps.Caps2 And D3DCAPS2_CANRENDERWINDOWED Then
MsgBox "Device can Render in Windowed Mode" x
End If
If Caps.Caps2 And D3DCAPS2_FULLSCREENGAMMA Then
MsgBox "Device can calibrate gamma in fullscreen mode" x
End If
If Caps.RasterCaps And D3DPRASTERCAPS_FOGRANGE Then
MsgBox "Device supports range based fog calculations" x
End If
If Caps.RasterCaps And D3DPRASTERCAPS_ANISOTROPY Then
MsgBox "Device supports Anisotropic Filtering" x
End If
If Caps.RasterCaps And D3DPRASTERCAPS_ZBUFFERLESSHSR Then
MsgBox "Device does not require a Z-Buffer/Depth Buffer" x
End If[/align]

[Security]

آموزش DirectX-Graphic (قسمت سوم)

موضوع : رسم اشکال دو بعدي

مروري بر object هاي DirectX8
1 - DirectX8 : اين شي ، شي مرکزي براي directX است و به شما امکان دسترسي به توابع و اشيا DirectX را مي دهد .
۲ - Direct3D8 : شي اصلي براي کار با محيط سه بعدي مي باشد . هدف از آن ، ساخت Direct3DDevice8 است و همچنين شامل توابعي براي مشخص کردن توانايي هاي کارت گرافيک است .
۳ - Direct3DDevice8 : اين شي مسئول ساخت بافتها textures ، مديريت نورها در يک صحنه ، مديريت مواد materials و همچنين render صحنه است . در واقع اين شي ، قلب نمايشي کار شماست .
4 - D3DX8 : گر چه هميشه نيازي به استفاده از اين شي نيست ، اما اين شي شامل توابعي براي ساخت برنامه هاي userfriendly تر توسط DirectX است . مثلاً ساخت اشيا سه بعدي ( مثل کره ، مکعب و ... ) ، ساخت بافتها ، ساخت سطوح و غيره
شروع کار براي رسم اشيا دوبعدي
ابتدا ثابت FVF را تعريف مي کنيم . اين ثابت توصيف " فرمت قابل انعطاف نقطه flexible-vertex-format " براي يک vertex دو بعدي انتقال يافته و ساده شده مي باشد .
سپس بايستي يک ساختار براي توصيف اين vertex معرفي کنيم :

[align=left]Const FVF = D3DFVF_XYZRHW Or D3DFVF_TEX1 Or D3DFVF_DIFFUSE Or D3DFVF_SPECULAR
Private Type TLVERTEX
X As Single
Y As Single
Z As Single
rhw As Single
color As Long
specular As Long
tu As Single
tv As Single
End Type[/align]


فرض کنيد بخواهيم يک مربع را در صفحه رسم کنيم . براي رسم آن نياز به 4 عدد vertex داريم . بنابراين آرايه TriStrip را از نوع TLVERTEX تعريف ميکنيم :

[align=left]Dim TriStrip (0 To 3) As TLVERTEX[/align]

حال به سراغ تابع initialize که در درس ۱ با آن آشنا شديد مي رويم و دستورات زير را به آن اضافه مي کنيم :

[align=left]Private Function Initialize as boolean
.
.
.[/align]

ابتدا سيستم سايه زني vertex را طوري تنظيم مي کنيم که از FVF استفاده کند .

[align=left]D3DDevice.SetVertexShader FVF[/align]

حال سيستم lighting را براي vertex هاي دو بعدي غير فعال مي کنيم زيرا نيازي به آن نداريم :

[align=left]D3DDevice.SetRenderState D3DRS_LIGHTING,false[/align]


حال بايستي تابع initializeGeometry را اجرا کنيم . اين تابع را در ادامه توضيح خواهم داد . اگر نتيجه اين تابع true باشد دراينصورت initialize به درستي انجام شده است :

[align=left]if initializeGeometry()=true then initialize=true
end function[/align]

تابع initializeGeometry در اين درس ، تابعي ساده است که تنها آرايه Vertex ها را مقدار دهي مي کند . براي رسم يک مربع نياز به مقداردهي ۴ vertex در جهت عقربه هاي ساعت داريم ( اين مربع شامل ۲ مثلث است )

[align=left]Private Function InitialiseGeometry() As Boolean
On Error GoTo BOut:
color = RGB(200, 100, 0)
TriStrip(0) = CreateTLVertex(100, 100, 0, 1, color, 0, 0, 0)
TriStrip(1) = CreateTLVertex(300, 100, 0, 1, color, 0, 0, 0)
TriStrip(2) = CreateTLVertex(100, 300, 0, 1, color, 0, 0, 0)
TriStrip(3) = CreateTLVertex(300, 300, 0, 1, color, 0, 0, 0)
InitialiseGeometry = True
Exit Function
BOut:
InitialiseGeometry = False
End Function[/align]


همانطور که مشاهده مي کنيد براي تعريف vertex از تابع CreateTLVERTEX استفاده شده است . اين تابع صرفاً مقادير ساختار TLVERTEX را مقداردهي مي کند :

[align=left]Private Function CreateTLVertex(X As Single, Y As Single, Z As Single, rhw As Single, color As Long, specular As Long, tu As Single, tv As Single) As TLVERTEX[/align]

نکته : ضمن اينکه شما مي توانيد مقادير اعشاري floating point را براي مختصاتهاي x و y و z بکار ببريد ، Direct3D مختصاتها را با گردکردن آنها تخمين مي زند و بنابراين ممکنست باعث ايجاد نتايج ناخواسته شود .

[align=left]CreateTLVertex.X = X
CreateTLVertex.Y = Y
CreateTLVertex.Z = Z
CreateTLVertex.rhw = rhw
CreateTLVertex.color = color
CreateTLVertex.specular = specular
CreateTLVertex.tu = tu
CreateTLVertex.tv = tv
End Function
حال بايستي تابع Render را بنويسيم :
Public Sub Render()
D3DDevice.Clear 0, ByVal 0, D3DCLEAR_TARGET, 0, 1#, 0
D3DDevice.BeginScene
D3DDevice.DrawPrimitiveUP D3DPT_TRIANGLESTRIP, 2, TriStrip(0), Len(TriStrip(0))x
D3DDevice.EndScene
D3DDevice.Present ByVal 0, ByVal 0, 0, ByVal 0
End Sub[/align]

ساختار اصلي براي اجراي توابع فوق بصورت زير است :

[align=left]Main part--
Initialize
Do While yourevent=true
Render
DoEvents
Loop[/align]

[Security]

آموزشDirectX-Graphic (قسمت چهارم)

موضوع : آشنايي با برخي اصطلاحات

1- Mesh : مش ، مجموعه اي از face ها است که يک شي سه بعدي را روي صفحه تشکيل مي دهند .

۲ - Face : يک چند ضلعی است که توسط مجموعه ای از نقاط به نام vertex ساخته مي شود .

۳ - Vertex : يک نقطه در فضاي سه بعدي است که براي دادن موقعيت ، scale و زاويه يک face استفاده مي شود .

۴ - Direct3D از شيي بنام D3DVERTEX براي نمايش يک Vertex استفاده مي کند . براي ساخت face نيز از آرايه اي از vertex ها استفاده مي شود . آرايه هميشه بايستي قابل تقسيم به سه باشد زيرا اشکال از face هاي مثلثي ساخته مي شوند . هنگاميکه اين مثلثها کنار هم گذاشته شوند ، شي سه بعدي را مي سازند . Direct3D از بافري با نام Index Buffer استفاده مي کند که با direct3D مي گويد که با چه ترتيبي vertex ها را رسم نمايد . index ها بايستي هميشه در جهت عقربه هاي ساعت مشخص شوند .

[Security]

آموزشDirectX-Graphic (قسمت پنجم)

موضوع : اختصاص بافت Texture به اشکال دو بعدي

در اين درس مي خواهيم يک مربع که داراي بافت مي باشد را رسم کنيم . براي اينکار از کتابخانه کمکي D3DX8 استفاده مي کنيم . همچنين شي Direct3DTexture8 را نيز استفاده مي نمائيم .

[align=left]Dim D3DX as D3DX8
Dim Texture as Direct3DTexture8[/align]

حال بايستي در تابع Initialize بافت مربوطه را از روي يک فايل تصويري load کنيم :

[align=left]Private Function Initialize as boolean
.
.
.
Set Texture=D3DX8.CreateTextureFromFile(D3DDevice,app. path & yourfilename) x
end function[/align]

تابع Render نيز بصورت زير خواهد بود :

[align=left]Private Sub Render
D3DDevice.clear 0,byval 0,D3DCLEAR_TARGET,0,1#,0
D3DDevice.beginscence
D3DDevice.SetTexture 0,Texture
D3DDevice.DrawprimitiveUP D3DPT_TRIANGLESTRIP,2,Tripstrip(0),len(Tristrip(0) )x
.
.
.
end function[/align]

[Security]

آموزشDirectX-Graphic (قسمت ششم)

موضوع : مفاهيم اوليه رسم اشکال سه بعدي در DirectX 8

در اين درس با استفاده از Direct3D يک مکعب را رسم مي کنيم . براي اين منظور ابتدا نياز به يک بافر داريم که بتوانيم شکل مورد نظر خود را در آن ذخيره کنيم :

[align=left]Dim VBuffer as Direct3DVertexBuffer8[/align]

براي رسم مکعب از vertex هاي سه بعدي استفاده مي کنيم . براي اينکار نياز به تعريف يک تايپ جديد داريم :

[align=left]Private Type LITVERTEX
x as single
y as single
z as single
color as long
specular as long
tu as single
tv as single
end type[/align]

توصيف گر اين فرمت ، بصورت زير است :

[align=left]Const Lit_FVF = (D3DFVF_XYZ Or D3DFVF_DIFFUSE Or D3DFVF_SPECULAR Or D3DFVF_TEX1)x[/align]

براي توصيف مکعب در اين درس از روشي غيرکارامد استفاده شده است . به اين ترتيب که از ۳۶ عدد vertex استفاده شده ( در درسهاي بعدي متدهايي معرفي خواهند شد که اجازه مي دهند از ۸ عدد vertex باري توصيف مکعب استفاده کنيد ) .

[align=left]Dim cube(35) as LITVERTEX[/align]

سپس بايد يکسري ماتريس سه بعدي تعريف کنيم :
اولين ماتريس ، matworld است که نشان مي دهد چگونه vertex ها در فضاي سه بعدي قرار گرفته اند . دومين ماتريس ، matview است که نشان مي دهد دوربين ( نقطه ديد ) در کجا قرار گرفته و سومين ماتريس ، matproj است که نشان مي دهد دوربين چگونه دنياي سه بعدي را روي صفحه دو بعدي نشان مي دهد :

[align=left]Dim matworld as D3DMATRIX
Dim matview as D3DMATRIX
Dim matproj as D3DMATRIX[/align]

در تابع Initialize قبل از ساخت device بايستي چک کنيم که آيا مي توانيم از يک بافر Z شانزده بيتي استفاده کنيم يا نه ؟

[align=left]If D3D.CheckDeviceFormat(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, DispMode.Format, D3DUSAGE_DEPTHSTENCIL, D3DRTYPE_SURFACE, D3DFMT_D16) = D3D_OK Then
D3DWindow.AutoDepthStencilFormat = D3DFMT_D16 '16 bit Z-Buffe[/align]

حال بايستي متد D3DCreateDevice را اجرا کنيد . سپس بايد سيستم سايه زني vertex را با فرمت vertex مان تنظيم کنيم :

[align=left]D3DDevice.SetVertexShader Lit_FVF[/align]

همچنين سيستم نورپردازي را غير فعال مي کنيم :

[align=left]D3DDevice.SetRenderState D3DRS_LIGHTING, False[/align]

Direct3D هيچ مثلثي را که در ديد شما نباشد رسم نخواهد کرد . براي متوقف کردن اين امر بايستي حالت culling آنرا متوقف کنيد همچنين vertex ها را بترتيب عقربه هاي ساعت معرفي کنيد :

[align=left]D3DDevice.SetRenderState D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE[/align]

سپس بايد فرمت بافر Z را فعال سازيد :

[align=left]D3DDevice.SetRenderState D3DRS_ZENABLE, 1[/align]

[Security]

آموزشDirectX-Graphic (قسمت هفتم)

تعريف ماترسها

1 - World Matrix : اين ماتريس براي نگهداري تمام vertex هايي که براي رندر فرستاده مي شوند بکار مي رود . مقادير موجود در اين ماتريس ، موقعيت يک vertex را مي تواند تغيير دهد . يکي از کاربردهاي آن انجام دورانrotation ، انتقال transmittion و تغییر اندازه scaling است .
برای ساخت اين ماتريس از دستور زير استفاده می کنيم :

[align=left]D3DXMatrixIdentify matworld[/align]

حال اين ماتريس را براي device مربوطه تاييد مي کنيم :

[align=left]D3DDevice.SetTransform D3DTS_WORLD,matworld[/align]

۲ - View Matrix : اين ماتريس را بعنوان يک دوربين در نظر بگيريد که بوسيله يک نقطه شروع و يک نقطه پاياني مشخص مي شود ( مشابه يک up vector که معمولاً در طول محور y رو به بالاست ) :

[align=left]D3DXMatrixLookAtLH matView, MakeV(0, 5, 9), MakeV(0, 0, 0),MakeV(0, 1, 0) x
D3DDevice.SetTransform D3DTS_VIEW, matView[/align]

تابع MakeV که در اينجا استفاده شده بصورت زير است :

[align=left]Private Function MakeV(x As Single, y As Single, z As Single) As D3DVECTOR
MakeV.x = x
MakeV.y = y
MakeV.z = z
End Function[/align]

۳ - Projection Matrix : اين ماتريس مشخص مي کند چه منطقه اي از فضاي جهاني براي رندر کردن visible باشد . همچنين مشخص مي کند چه مقدار مي توانيم بطور افقي ببينيم ( زاويه ديد بزرگتر منجر به ديد بزرگتر مي شود ) :

[align=left]D3DXMatrixPerspectiveFovLH matProj, pi / 4, 1, 0.1, 500[/align]

در دستور فوق از زاويه ديد pi/4 راديان استفاده شده همچنين نسبت 1:1 استفاده شده است . قسمتهاي سوم و چهارم مشخص مي کنند فقط مثلثهايي کشيده شوند که با ابعاد بزرگتر از يکدهم دوربين و کوچکتر از ۵۰۰ برابر دوربين هستند .
حال دستور اختصاص به device را خواهيم داشت :

[align=left]D3DDevice.SetTransform D3DTS_PROJECTION, matProj[/align]

عد از تعريف ماتريسها بايستي تابع InitializeGeometry را صدا کنيم . در اين تابع از يک ثابت با نام DFC استفاده شده است . اگر DFC=1 باشد مکعب بطور کامل کشيده مي شود و اگر بزرگتر از يک باشد ، face هاي آن جدا از هم ديده خواهند شد . همچنين توجه کنيد که از بافرهاي vertex براي ذخيره داده vertex ها استفاده شده است . ساختار اين تابع بصورت زير خواهد بود :
۱ - پر کردن ساختارهاي vertex

[align=left]'Front
Cube(0) = CreateLitVertex(-1, 1, DFC, color, 0, 0, 0)x
Cube(1) = CreateLitVertex(1, 1, DFC, color, 0, 0, 0)x
Cube(2) = CreateLitVertex(-1, -1, DFCcolor, 0, 0, 0)x
Cube(4) = CreateLitVertex(-1, -1, DFC, color, 0, 0, 0)x
Cube(5) = CreateLitVertex(1, -1, DFC, color, 0, 0, 0)x
'Back
Cube(6) = CreateLitVertex(-1, 1, -DFC, color, 0, 0, 0)x
Cube(7) = CreateLitVertex(1, 1, -DFC, color, 0, 0, 0)x
Cube(8) = CreateLitVertex(-1, -1, -DFC, color, 0, 0, 0)x
Cube(9) = CreateLitVertex(1, 1, -DFC, color, 0, 0, 0)x
Cube(10) = CreateLitVertex(-1, -1, -DFC, color, 0, 0, 0)x
Cube(11) = CreateLitVertex(1, -1, -DFC, color, 0, 0, 0)x
'Right
Cube(12) = CreateLitVertex(-DFC, 1, -1, color, 0, 0, 0)x
Cube(13) = CreateLitVertex(-DFC, 1, 1, color, 0, 0, 0)x
Cube(14) = CreateLitVertex(-DFC, -1, -1, color, 0, 0, 0)x
Cube(15) = CreateLitVertex(-DFC, 1, 1, color, 0, 0, 0)x
Cube(16) = CreateLitVertex(-DFC, -1, -1, color, 0, 0, 0)x
Cube(17) = CreateLitVertex(-DFC, -1, 1, color, 0, 0, 0)x
'Left
Cube(18) = CreateLitVertex(DFC, 1, -1, color, 0, 0, 0)x
Cube(20) = CreateLitVertex(DFC, -1, -1, color, 0, 0, 0)x
Cube(21) = CreateLitVertex(DFC, 1, 1, color, 0, 0, 0)x
Cube(22) = CreateLitVertex(DFC, -1, -1, color, 0, 0, 0)x
Cube(23) = CreateLitVertex(DFC, -1, 1, color, 0, 0, 0)x
'Top
Cube(24) = CreateLitVertex(-1, DFC, 1, color, 0, 0, 0)x
Cube(25) = CreateLitVertex(1, DFC, 1, color, 0, 0, 0)x
Cube(26) = CreateLitVertex(-1, DFC, -1, color, 0, 0, 0)x
Cube(27) = CreateLitVertex(1, DFC, 1, cocolor, 0, 0, 0)x
Cube(29) = CreateLitVertex(1, DFC, -1, color, 0, 0, 0)x
'Bottom
Cube(30) = CreateLitVertex(-1, -DFC, 1, color, 0, 0, 0)x
Cube(31) = CreateLitVertex(1, -DFC, 1, color, 0, 0, 0)x
Cube(32) = CreateLitVertex(-1, -DFC, -1, color, 0, 0, 0)x
Cube(33) = CreateLitVertex(1, -DFC, 1, color, 0, 0, 0)x
Cube(34) = CreateLitVertex(-1, -DFC, -1, color, 0, 0, 0)x
Cube(35) = CreateLitVertex(1, -DFC, -1, color, 0, 0, 0)x[/align]

2 - ساخت يک بافر vertex خالي با سايز مورد نظر :

[align=left]Set VBuffer = D3DDevice.CreateVertexBuffer(Len(Cube(0)) * 36, 0, Lit_FVF, D3DPOOL_DEFAULT)x[/align]

3 - پر کردن بافر مربوطه با داده ها :

[align=left]D3DVertexBuffer8SetData VBuffer, 0, Len(Cube(0)) * 36, 0, Cube(0)x[/align]

حال به سراغ روتين Render مي رويم :

[align=left]Public Sub Render
D3DDevice.Clear 0, ByVal 0, D3DCLEAR_TARGET Or D3DCLEAR_ZBUFFER, 0, 1#, 0 '//Clear the screen black
D3DDevice.BeginScene
D3DDevice.SetStreamSource 0, VBuffer, Len(Cube(0))x
D3DDevice.DrawPrimitive D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 12
D3DDevice.EndScene
D3DDevice.Present ByVal 0, ByVal 0, 0, ByVal 0
End Sub[/align]

ساختار اصلي برنامه بصورت زير خواهد بود :

[align=left]im RotateAngle As Single
Dim matTemp As D3DMATRIX '//To hold temporary
call Initialize
Do While bRunning
RotateAngle = RotateAngle + 0.1
If RotateAngle >= 360 Then RotateAngle = RotateAngle - 360
D3DXMatrixIdentity matWorld '//Reset our world matrix
D3DXMatrixIdentity matTemp
D3DXMatrixRotationX matTemp, RotateAngle * (pi / 180) x
D3DXMatrixMultiply matWorld, matWorld, matTemp
D3DXMatrixIdentity matTemp
D3DXMatrixRotationZ matTemp, RotateAngle * (pi / 180) x
D3DXMatrixMultiply matWorld, matWorld, matTemp
D3DDevice.SetTransform D3DTS_WORLD, matWorld
Render
DoEvents
Loop[/align]

[Security]

آموزشDirectX-Graphic (قسمت هشتم)

موضوع : نورپردازي و اختصاص بافت به اشيا سه بعدي
در اين درس مي خواهيم به مکعب درس قبل بافت اختصاص داده و نيز آنرا با يک منبع نور ، نورپردازي کنيم .
ابتدا تايپ vertex ها را بصورت زير تعريف مي کنيم :

[align=left]Private Type UnlitVertex
X As Single
Y As Single
Z As Single
nx As Single
ny As Single
nz As Single
tu As Single
tv As Single
End Type[/align]

توصيفگر اين فرمت بصورت زير خواهد بود :

[align=left]Const Unlit_FVF = (D3DFVF_XYZ Or D3DFVF_NORMAL Or D3DFVF_TEX1[/align]

همچنين مکعب ما توسط ارايه زير مشخص مي شود :

[align=left]Dim Cube2(35) As UnlitVertex[/align]

دو ثابت pi و rad را نيز بصورت زير تعريف مي کنيم :

[align=left]Const pi As Single = 3.141592
Const Rad = pi / 180[/align]

براي اختصاص بافت به مکعب ، از شي Direct3DTexture8 استفاده مي شود :

[align=left]Dim CubeTexture As Direct3DTexture8[/align]

براي نورپردازي ، از شي D3DLIGHT8 استفاده مي شود :

[align=left]Dim Lights As D3DLIGHT8[/align]

تغييرات مورد نياز در تابع Initialize
بعد از ساخت شي D3DDevice در اين تابع ، پارامترهاي آنرا بصورت زير تنظيم مي کنيم :

[align=left]D3DDevice.SetVertexShader Unlit_FVF
D3DDevice.SetRenderState D3DRS_LIGHTING, 1
D3DDevice.SetRenderState D3DRS_ZENABLE, 1
D3DDevice.SetRenderState D3DRS_AMBIENT, &H202020[/align]

مقدار ambient يک کد هگزا RRGGBB است .
بعد از دستورات فوق ماتريسهاي matworld ، matview و matproj مطابق مطابل درس قبل تعريف مي شوند . پس از آن بايستي بافت مکعب را از درون فايل تصويري مورد نظرتان load کنيد :

[align=left]Set CubeTexture = D3DX.CreateTextureFromFileEx(D3DDevice, yourfilename, 128, 128, D3DX_DEFAULT, 0, DispMode.Format, D3DPOOL_MANAGED, D3DX_FILTER_LINEAR, D3DX_FILTER_LINEAR, 0, ByVal 0, ByVal 0)x[/align]

حال بايستي تابع InitializeGeometry صدا زده شود و سپس تابع SetupLights فراخواني شوند . ابتدا به توضيح تابع InitializeGeometry مي پردازيم :

[align=left]Private Function InitialiseGeometry() As Boolean[/align]

ابتدا يک بردار نرمال تعريف مي کنيم :

[align=left]Dim vN As D3DVECTOR[/align]

سپس آرايه cube2 را با مقادير عددي پر مي کنيم . نرمالهاي تمام vertex ها را ابتدا با بردار
[0,0,0 ] تعريف مي کنيم . اين مقدا بعداً تغيير خواهد کرد :

[align=left]Cube2(0) = CreateVertex(-1, -1, 1, 0, 0, 0, 0, 0)
Cube2(1) = CreateVertex(1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1)
Cube2(2) = CreateVertex(-1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(0), Cube2(1), Cube2(2))
Cube2(0).nx = vN.X: Cube2(0).ny = vN.Y: Cube2(0).nz = vN.Z
Cube2(1).nx = vN.X: Cube2(1).ny = vN.Y: Cube2(1).nz = vN.Z
Cube2(2).nx = vN.X: Cube2(2).ny = vN.Y: Cube2(2).nz = vN.Z


Cube2(3) = CreateVertex(1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1)
Cube2(4) = CreateVertex(-1, -1, 1, 0, 0, 0, 0, 0)
Cube2(5) = CreateVertex(1, -1, 1, 0, 0, 0, 1, 0)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(3), Cube2(4), Cube2(5))
Cube2(3).nx = vN.X: Cube2(3).ny = vN.Y: Cube2(3).nz = vN.Z
Cube2(4).nx = vN.X: Cube2(4).ny = vN.Y: Cube2(4).nz = vN.Z
Cube2(5).nx = vN.X: Cube2(5).ny = vN.Y: Cube2(5).nz = vN.Z

'Back
Cube2(6) = CreateVertex(-1, 1, -1, 0, 0, 0, 0, 1)
Cube2(7) = CreateVertex(1, 1, -1, 0, 0, 0, 1, 1)
Cube2(8) = CreateVertex(-1, -1, -1, 0, 0, 0, 0, 0)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(6), Cube2(7), Cube2(8))
Cube2(6).nx = vN.X: Cube2(6).ny = vN.Y: Cube2(6).nz = vN.Z
Cube2(7).nx = vN.X: Cube2(7).ny = vN.Y: Cube2(7).nz = vN.Z
Cube2(8).nx = vN.X: Cube2(8).ny = vN.Y: Cube2(8).nz = vN.Z

Cube2(9) = CreateVertex(1, -1, -1, 0, 0, 0, 1, 0)
Cube2(10) = CreateVertex(-1, -1, -1, 0, 0, 0, 0, 0)
Cube2(11) = CreateVertex(1, 1, -1, 0, 0, 0, 1, 1)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(9), Cube2(10), Cube2(11))
Cube2(9).nx = vN.X: Cube2(9).ny = vN.Y: Cube2(9).nz = vN.Z
Cube2(10).nx = vN.X: Cube2(10).ny = vN.Y: Cube2(10).nz = vN.Z
Cube2(11).nx = vN.X: Cube2(11).ny = vN.Y: Cube2(11).nz = vN.Z

'Right
Cube2(12) = CreateVertex(-1, -1, -1, 0, 0, 0, 0, 0)
Cube2(13) = CreateVertex(-1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1)
Cube2(14) = CreateVertex(-1, 1, -1, 0, 0, 0, 1, 0)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(12), Cube2(13), Cube2(14))
Cube2(12).nx = vN.X: Cube2(12).ny = vN.Y: Cube2(12).nz = vN.Z
Cube2(13).nx = vN.X: Cube2(13).ny = vN.Y: Cube2(13).nz = vN.Z
Cube2(14).nx = vN.X: Cube2(14).ny = vN.Y: Cube2(14).nz = vN.Z

Cube2(15) = CreateVertex(-1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1)
Cube2(16) = CreateVertex(-1, -1, -1, 0, 0, 0, 0, 0)
Cube2(17) = CreateVertex(-1, -1, 1, 0, 0, 0, 0, 1)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(15), Cube2(16), Cube2(17))
Cube2(15).nx = vN.X: Cube2(15).ny = vN.Y: Cube2(15).nz = vN.Z
Cube2(16).nx = vN.X: Cube2(16).ny = vN.Y: Cube2(16).nz = vN.Z
Cube2(17).nx = vN.X: Cube2(17).ny = vN.Y: Cube2(17).nz = vN.Z

'Left
Cube2(18) = CreateVertex(1, 1, -1, 0, 0, 0, 1, 0)
Cube2(19) = CreateVertex(1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1)
Cube2(20) = CreateVertex(1, -1, -1, 0, 0, 0, 0, 0)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(18), Cube2(19), Cube2(20))
Cube2(18).nx = vN.X: Cube2(18).ny = vN.Y: Cube2(18).nz = vN.Z
Cube2(19).nx = vN.X: Cube2(19).ny = vN.Y: Cube2(19).nz = vN.Z
Cube2(20).nx = vN.X: Cube2(20).ny = vN.Y: Cube2(20).nz = vN.Z

Cube2(21) = CreateVertex(1, -1, 1, 0, 0, 0, 0, 1)
Cube2(22) = CreateVertex(1, -1, -1, 0, 0, 0, 0, 0)
Cube2(23) = CreateVertex(1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(21), Cube2(22), Cube2(23))
Cube2(21).nx = vN.X: Cube2(21).ny = vN.Y: Cube2(21).nz = vN.Z
Cube2(22).nx = vN.X: Cube2(22).ny = vN.Y: Cube2(22).nz = vN.Z
Cube2(23).nx = vN.X: Cube2(23).ny = vN.Y: Cube2(23).nz = vN.Z

'Top
Cube2(24) = CreateVertex(-1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1)
Cube2(25) = CreateVertex(1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1)
Cube2(26) = CreateVertex(-1, 1, -1, 0, 0, 0, 0, 0)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(24), Cube2(25), Cube2(26))
Cube2(24).nx = vN.X: Cube2(24).ny = vN.Y: Cube2(24).nz = vN.Z
Cube2(25).nx = vN.X: Cube2(25).ny = vN.Y: Cube2(25).nz = vN.Z
Cube2(26).nx = vN.X: Cube2(26).ny = vN.Y: Cube2(26).nz = vN.Z

Cube2(27) = CreateVertex(1, 1, -1, 0, 0, 0, 1, 0)
Cube2(28) = CreateVertex(-1, 1, -1, 0, 0, 0, 0, 0)
Cube2(29) = CreateVertex(1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(27), Cube2(28), Cube2(29))
Cube2(27).nx = vN.X: Cube2(27).ny = vN.Y: Cube2(27).nz = vN.Z
Cube2(28).nx = vN.X: Cube2(28).ny = vN.Y: Cube2(28).nz = vN.Z
Cube2(29).nx = vN.X: Cube2(29).ny = vN.Y: Cube2(29).nz = vN.Z

'Top
Cube2(30) = CreateVertex(-1, -1, -1, 0, 0, 0, 0, 0)
Cube2(31) = CreateVertex(1, -1, 1, 0, 0, 0, 1, 1)
Cube2(32) = CreateVertex(-1, -1, 1, 0, 0, 0, 0, 1)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(30), Cube2(31), Cube2(32))
Cube2(30).nx = vN.X: Cube2(30).ny = vN.Y: Cube2(30).nz = vN.Z
Cube2(31).nx = vN.X: Cube2(31).ny = vN.Y: Cube2(31).nz = vN.Z
Cube2(32).nx = vN.X: Cube2(32).ny = vN.Y: Cube2(32).nz = vN.Z

Cube2(33) = CreateVertex(1, -1, 1, 0, 0, 0, 1, 1)
Cube2(34) = CreateVertex(-1, -1, -1, 0, 0, 0, 0, 0)
Cube2(35) = CreateVertex(1, -1, -1, 0, 0, 0, 1, 0)
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(33), Cube2(34), Cube2(35))
Cube2(33).nx = vN.X: Cube2(33).ny = vN.Y: Cube2(33).nz = vN.Z
Cube2(34).nx = vN.X: Cube2(34).ny = vN.Y: Cube2(34).nz = vN.Z
Cube2(35).nx = vN.X: Cube2(35).ny = vN.Y: Cube2(35).nz = vN.Z[/align]

سپس يک بافر vertex خالي با ساير موردنظر مي سازيم :

[align=left]Set VBuffer = D3DDevice.CreateVertexBuffer(Len(Cube2(0)) * 36, 0, Unlit_FVF, D3DPOOL_DEFAULT)x[/align]

سپس اين بافر vertex ساخته شده را با داده هاي cube2 پر مي کنيم :

[align=left]D3DVertexBuffer8SetData VBuffer, 0, Len(Cube2(0)) * 36, 0, Cube2(0)x[/align]

در دستورات فوق تابعي با نام GenerateTraingleNormals استفاده شده است . اين تابع دو بردار را از روي سه vertex داده شده با آن مي سازد و سپس ضرب برداري ايندو را حساب مي کند و سپس بردار حاصله را نرمال مي نمايد :

[align=left]Private Function GenerateTriangleNormals(p0 As UnlitVertex, p1 As UnlitVertex, p2 As UnlitVertex) As D3DVECTOR
Dim v01 As D3DVECTOR 'Vector from points 0 to 1
Dim v02 As D3DVECTOR 'Vector from points 0 to 2
Dim vNorm As D3DVECTOR 'The final vector

'Create the vectors from points 0 to 1 and 0 to 2
D3DXVec3Subtract v01, MakeVector(p1.X, p1.Y, p1.Z), MakeVector(p0.X, p0.Y, p0.Z)
D3DXVec3Subtract v02, MakeVector(p2.X, p2.Y, p2.Z), MakeVector(p0.X, p0.Y, p0.Z)

'Get the cross product
D3DXVec3Cross vNorm, v01, v02

'Normalize this vector
D3DXVec3Normalize vNorm, vNorm

'Return the value
GenerateTriangleNormals.X = vNorm.X
GenerateTriangleNormals.Y = vNorm.Y
GenerateTriangleNormals.Z = vNorm.Z
End Function[/align]

حال به توضيح تابع SetupLights مي پردازيم . در اين تابع دو شي D3DMATERIAL8 و D3DCOLORVALUE استفاده شده است :

[align=left]Private Function SetupLights() As Boolean
Dim Mtrl As D3DMATERIAL8, Col As D3DCOLORVALUE
Col.a = 1: Col.r = 1: Col.g = 1: Col.b = 1
Mtrl.Ambient = Col
Mtrl.diffuse = Col
D3DDevice.SetMaterial Mtrl

Lights.Type = D3DLIGHT_DIRECTIONAL
Lights.diffuse.r = 1
Lights.diffuse.g = 1
Lights.diffuse.b = 1
Lights.Direction = MakeVector(1, -1, 0)

D3DDevice.SetLight 0, Lights

SetupLights = True
End Function[/align]

تابع Render بصورت زير است :

[align=left]Public Sub Render()
D3DDevice.Clear 0, ByVal 0, D3DCLEAR_TARGET Or D3DCLEAR_ZBUFFER, 0, 1#, 0 '//Clear the screen black
D3DDevice.BeginScene
'Draw the cube
D3DDevice.SetTexture 0, CubeTexture
D3DDevice.SetStreamSource 0, VBuffer, Len(Cube2(0))
D3DDevice.DrawPrimitive D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 12
D3DDevice.EndScene
D3DDevice.Present ByVal 0, ByVal 0, 0, ByVal 0
End Sub[/align]

ساختار اصلي برنامه بصورت زير است :

[align=left]Call Initialise
Do While bRunning
RotateAngle = RotateAngle + 0.1
If RotateAngle >= 360 Then RotateAngle = RotateAngle - 360

D3DXMatrixIdentity matWorld

D3DXMatrixIdentity matTemp
D3DXMatrixRotationX matTemp, RotateAngle * (pi / 180)
D3DXMatrixMultiply matWorld, matWorld, matTemp

D3DXMatrixIdentity matTemp
D3DXMatrixRotationY matTemp, RotateAngle * (pi / 180)
D3DXMatrixMultiply matWorld, matWorld, matTemp

D3DXMatrixIdentity matTemp
D3DXMatrixRotationZ matTemp, RotateAngle * (pi / 180)
D3DXMatrixMultiply matWorld, matWorld, matTemp


D3DDevice.SetTransform D3DTS_WORLD, matWorld

D3DDevice.LightEnable 0, 0 خاموش کردن light

D3DDevice.LightEnable 0, 1 روشن کردن light

Render
DoEvents
Loop[/align]

در متد D3DDevice.LightEnable پارامتر اول شماره منبع نور و پارمتر دوم enable بودن آنرا نشان مي دهد .