渐进网格

我们今天看一下网格的应用当然也是看一下D3DX库提供的与网格相关的接口结构和函数。例如我们从磁盘上面加载一个复杂的3D模型并将该模型绘制出来或者利用渐进网格接口来控制网格的细节层次。ID3DXBuffer接口是一种泛型数据结构该接口为D3DX可所使用并将数据存储在一个连续的内存块中。该接口有两个方法LPVOID GetBufferPointer():返回指向缓存中数据起始位置的指针。DWORD GetBufferSize():返回缓存的大小单位为字节。为了保持该接口的通用性该接口使用了void类型的指针。这就意味着必须由我们来实现被存储的数据类型。例如D3DXLoadMeshFromX函数用ID3DXBuffer类型的返回一个网格对象的邻接信息。由于邻接信息保存在一个DWORD类型的数组中所以当我们想要使用该接口的邻接信息时我们必须对该缓存进行强制类型转换。DWORD * info (DWORD *)adjacencyInfo - GetBufferPointer(); D3DXMATERIAL * mtrls (D3DXMATRIAL *)mtrlBuffer-GetBufferPointer();由于ID3DXBuffer是一个COM对象该接口使用完毕之后必须将其释放以防内存泄露。adjacencyInfo - Release(); mtrlBuffer - Release();我们可用如下函数创建一个空的ID3DXBuffer对象HRESULT D3DXCreateBuffer( DWORD NumBytes,LPD3DXBUFFER * ppBuffer )下面的例子中创建一个能容纳4个整数的缓存。ID3DXBuffer * buffer 0; D3DXCreateBuffer(4*sizeof(int),buffer);XFile:下面我们看一下关于DIRECT3D如何导入建模工具中的文件这里我们说的建模工具主要是3DX MAX和Maya,这些建模工具能够将网格数据(几何信息材质动画以及其他可能的有用数据)导出到文件中。这样我们可以编写一个文件读取程序来提取网格数据并在我们的3D应用程序中使用。这当然是一种方案。但是还有一种更简单的方案。有一种特殊的网格文件称为XFile格式(扩展名为.X).许多建模工具可以将模型数据导成这种格式而且也有许多转换程序可以将其他较流行的网格文件格式转换为.X格式。XFile是DirectX定义的格式。我们可以使用如下函数加载网格数据并将其存储在XFile文件中注意该方法创建了一个ID3DXMesh对象并将XFile中的几何数据加载到该对象中。HRESULT D3DXLoadMeshFromX( LPCSTR pFilename, DWORD Options, LPDIRECT3DDEVICE9 pDevice, LPD3DXBUFFER *ppAdjacency, LPD3DXBUFFER *ppMaterials, LPD3DXBUFFER *ppEffectInstances, PDWORD pNumMaterials, LPD3DXMESH *ppMesh )下面就其参数进行说明pFileName所要加载的XFile文件名。Options 创建某网格副本时的创建标记或标记组合。标记选项的完整列表需要参阅SDK文档。下面是常用的标记D3DXMESH_32BIT 网格将使用32位索引。D3DXMESH_MANAGED 网格数据将存储与托管的内存池中D3DXMESH_WRITEONLY 指定网格数据为只读。D3DXMESH_DYNAMIC 网格缓存将使用动态缓存。pDevic 与该网格对象相关的设备指针。ppAdjacency 返回一个ID3DXBuffer对象该对象包含了一个描述了该网格对象的邻接信息的DWORD类型的数组。ppMaterials 返回一个ID3DXBuffer对象该对象包含了一个描述了该网格对象的材质数据的D3DXMATERIAL类型的结构数组ppEffectInstances 返回一个ID3DXBuffer对象该对象包含了一个D3DXEFFECTINSTANCE结构.现在我们可以将其设为0.pNumMaterials 返回网格中的材质数据即由ppMaterials输出的D3DXMATERIAL数组中元素的个数).ppMesh 返回所创建的并已填充了XFile几何数据的ID3DXMesh对象。XFile材质D3DXLoadMeshFromX函数中的第7个参数返回了该网格对象所含的材质数目第5个参数返回了一个存储了材质数据的D3DXMATRIAL类型的结构数组。D3DXMATERIAL结构的定义如下typedef struct D3DXMATERIAL{ D3DMATERIAL9 MatD3D; LPSTR pTextureFilename; }D3DXMATERIAL;该结构较为简单它包含了D3DMATERIAL9结构和一个指向以NULL结尾的字符串指针该字符串指定了与网格相关的纹理文件名。XFile文件中并未存储纹理数据它只包含了纹理图像文件名该文件名是对实际纹理数据的纹理图像的引用。这样当用D3DXLoadMeshFromX函数加载一个XFile文件后我们必须根据指定的纹理文件名加载纹理数据。值得一提的是D3DXLoadMeshFromX函数载入XFile数据后返回的D3DXMATERIAL结构数组中的第i项就与第i个子集相对应。所以我们将各子集按照012到n-1的顺序进行标记其中n是子集和材质的总数。这样我们就可用一个简单的循环对全部子集进行遍历和绘制从而完成整个网格的绘制。生成顶点法向量XFile文件中有可能没有存放顶点的法向量。如果出现这种情况为了使用光照我们可能需要手工计算每个顶点的法向量。前面我们简要介绍了顶点法向量的计算。但现在既然我们已经了解了ID3DXMesh接口及其父接口ID3DXBaseMesh我们可用如下方法来产生任意网格的顶点法向量。HRESULT D3DXComputeNormals( LPD3DXBASEMESH pMesh, CONST DWORD * pAdjacency);该函数通过发向量平均的方法生成顶点的法向量。如果提供了邻接信息重叠的顶点会被剔除。如果没有提供邻接信息则重叠顶点的法向量由该顶点所依附的各面在该点的局部法向量取平均而得到。很重要的一点是我们传入的参数pMesh的顶点格式中必须包含标记D3DFVF_NORMAL.注意如果一个XFile文件不含顶点法线数据则由函数D3DXLoadMeshFromX所创建的ID3DXMesh网格对象在其顶点格式中将不含D3DFVF_NORMAL标记。所以在使用函数D3DComputeNormal之前我们必须克隆该网格并为其指定一个包含了D3DFVF_NORMAL标记的顶点格式。下面的例子演示整个过程。if( !(pMesh - GetFVF() D3DFVF_NORMAL) ) { ID3DXMesh* pTempMesh 0; pMesh - CloneMeshFVF( D3DXMESH_MANAGED, pMesh - GetFVF() | D3DFVF_NORMAL, Device, pTempMesh); D3DXComputeNormals(pTempMesh,0); pMesh - Release(); pMesh - pTempMesh(); }渐进网格渐进网格用ID3DXPMesh接口表示它允许我们运用一系列的边折叠变换(ECT)对网格进行简化每次ECT都移除一个顶点以及一个或两个面。由于每次ECT都是可逆的(其逆运算称为顶点分裂)我们可对过程进行逆转从而将网格精确回复到初始状态。当然这也就意味着我们无法获得比原始网格更丰富的细节。我们只能对网格进行简化以及逆运算。渐进网格的思路与纹理中的多级渐进纹理类似。进行纹理映射时我们会注意到如果对一个小而远的图元应用高分辨率的纹理实在是一种浪费因为观察者根本不可能注意到这些细节。对于网格也是同样的道理一个小而远的网格完全不必像大而近的网格一样使用大量的面片。所以在满足要求的条件下我们总是尽量使用少的面片来表达一个网格以节省宝贵的绘制时间。生成渐进网格我们可用如下函数创建ID3DXPMesh对象HRESULT D3DXGeneratePMesh( LPD3DXMESH pMesh, CONST DWORD * pAdjacency, CONST D3DXATTRIBUTEWEIGHTS * pVertexAttributeWeights, CONST FLOAT * pVertexWeight, DWORD MinValue, DWORD Options, LPD3DXMESH * ppPMesh }下面就其参数进行说明pMesh 该输入变量包含了网格数据渐进网格将根据此网格产生。pAdjacency 指向包含了pMesh的邻接信息的DWORD类型的数据指针pVertexAttributeWeights 指向D3DXATRIBUTEWEIGHTS类型的结构数组的指针该数组的维数为pMesh-GetNumVertices()该数组的第i项对应于pMesh中的第i个顶点并指定了相应顶点的属性权值。顶点属性权值用于决定在简化过程中顶点被移除的概率。可为该参数传入NULL则每个顶点将被赋予默认的属性权值。pVertexWeight 指向一个float类型数组的指针该数组的维数为pMesh - GetNumVertices()该数组的第i项对应于pMesh中的第i个顶点并指定了相应顶点的权值。一个顶点的权值越高在简化过程中被移除的概率就越小。可将其设置为NULL,这样每个顶点就会被赋予默认的顶点权值1.0.MinValue 网格中的顶点数或面片数(由下一个Options决定)可被简化到的下限。请注意该值只是一种期望值实际还要依赖于顶点的权值或属性权值所以简化结果可能与该值不一致。Options 该参数实际上是D3DXMESHSIMP枚举类型的一个成员。D3DXMESHSIMP_VERTEX 指定了前面的参数MinValue是指顶点树D3DXMESHSIMP_FACE 指定了前面的参数MinValue是指面片数ppPMesh 返回所生成的渐进网格。顶点属性权值typedef struct D3DXATTRIBUTEWEIGHTS { FLOAT Position; FLOAT Boundary; FLOAT Normal; FLOAT Diffuse; FLOAT Specular; FLOAT Texcoord[8]; FLOAT Tangent; FLOAT Binormal; } D3DXATTRIBUTEWEIGHTS,*LPD3DXATTRIBUTEWEIGHTS;该顶点权值结构允许我们为顶点的每一个可能的分量指定一个权值。如果某个分量的权值被赋为0.0则表明该分量无权值。顶点分量的权值越高在简化过程中该顶点被移除的概率越小各分量的默认权值为D3DXATTRIBUTEWEIGHTS AttributeWeights; AttributeWeights.Position 1.0; AttributeWeights.Boundary 1.0; AttributeWeights.Normal 1.0; AttributeWeights.Diffuse 0.0; AttributeWeights.Specular 0.0; AttributeWeights.Tex[8] {0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0};除非你的应用程序有充分的理由一般情况下我们都建议使用这些默认值。ID3DXPMesh 接口方法ID3DXPMesh 接口继承自ID3DXBaseMesh接口。所以前者具有前面所提到的ID3CXMesh接口的全部功能。此外ID3DXPMesh接口还具有以下方法.DWORD GetMaxFaces(VOID);返回渐进网格面片数可被指定的上限。DWORD GetMaxVertices(VOID);返回渐进网格顶点数可被指定的上限。DWORD GetMinFaces(VOID);返回渐进网格面片数可被指定的下限。DWORD GetMinVertices(VOID);返回渐进网格顶点数可被指定的下限。HRESULT SetNumFaces(DWORD Faces);该方法允许我们设置网格的面片数可被简化或细化到的个数。例如假定网格目前有50个面片我们想将其简化到30个可以这样做pMesh - SetNumFaces(30);注意调整后的网格面片数可能与期望的不一致如果Faces小于GetMinFaces(),它将取GetMinFaces()类似如果Faces大于GetMaxFaces(),它将取GetMaxFaces();HRESULT SetNumVertices(DWORD Vertices); 该方法允许我们设置网格的顶点数为可被简化或细化到的个数。例如假定网格目前有20个面片我们想将其简化到40个可以这样做pMesh - SetNumVertices(40);注意调整后的网格面片数可能与期望的不一致如果Vertices小于GetMinVertices(),它将取GetMinVertices()类似如果Vertices大于GetMaxVertices(),它将取GetMaxVertices();HRESULT TrimByFaces( DWORD NewFacesMin, DWORD NewFacesMax, DWORD * rgiFaceRemap, DWORD * rgiVertRemap );该方法允许我们重新设定面片数的最小值(NewFacesMin)和最大值(NewFacesMax).注意NewFacesMin和NewFacesMax必须位于区间[GetMinFaces(),GetMaxFaces()].该函数同时也返回了面片和顶点的重绘信息。HRESULT TrimVertices( DWORD NewVerticesMin, DWORD NewVerticesMax, DWORD * rgiFaceRemap, DWORD * rgiVertRemap );该方法允许我们重新设定顶点数的最小值(NewVerticesMin)和最大值(NewVerticesMax).注意NewVerticesMin和NewVerticesMax必须位于区间[GetMinVertices(),GetMaxVertices()].该函数同时也返回了面片和顶点的重绘信息。原文链接https://blog.csdn.net/z18_28_19/article/details/8790842