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// Kapitel 2
// Beispielprogramm 04
// ===================
// Dieses Programm zeigt ein sich bewegendes Feld von texturierten
// Dreiecken. Dabei werden die Unterschiede der Texturfilter
// eindrucksvoll demonstriert.
#include <Windows.h>
#include <TriBase.h>
#include "InitWindow.h"
#include "Direct3DEnum.h"
#include "InitDirect3D.h"
#include "Resource.h"
// ******************************************************************
// Struktur für einen Vertex: Position, Farbe und Texturkoordinaten
struct SVertex
{
tbVector3 vPosition; // Position des Vertex
DWORD dwColor; // Farbe des Vertex
tbVector2 vTexture; // Texturkoordinaten
static const DWORD dwFVF; // Vertexformat
};
const DWORD SVertex::dwFVF = D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE | D3DFVF_TEX1;
// ******************************************************************
// Struktur für ein Dreieck
struct STriangle
{
tbVector3 vPosition; // Position
tbVector3 vVelocity; // Bewegung (Richtung und Geschwindigkeit)
tbVector3 vRotation; // Rotationszustand
tbVector3 vRotVelocity; // Rotationsbewegung
float fSize; // Größe
SVertex aVertex[3]; // Die drei Vertizes
};
// ******************************************************************
// Globale Variablen
const int g_iNumTriangles = 1024; // Anzahl der Dreiecke
float g_fTime = 0.0f; // Zeitzähler
SDirect3DParameters g_Direct3DParameters; // Direct3D-Parameter
STriangle g_aTriangle[g_iNumTriangles]; // Die Dreiecke
PDIRECT3DTEXTURE9 g_pTexture = NULL; // Die Textur
// ******************************************************************
// Render-Funktion
tbResult Render(float fNumSecsPassed)
{
HRESULT hResult;
tbMatrix mScaling; // Skalierungsmatrix
tbMatrix mRotationX; // Rotationsmatrix für die x-Achse
tbMatrix mRotationY; // Rotationsmatrix für die y-Achse
tbMatrix mRotationZ; // Rotationsmatrix für die z-Achse
tbMatrix mTranslation; // Translationsmatrix
tbMatrix mWorld; // Vereinende Weltmatrix
// Den Bildpuffer und den Z-Buffer leeren
if(FAILED(hResult = g_pD3DDevice->Clear(0,
NULL,
D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER,
D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 63),
1.0f,
0)))
{
// Fehler beim Leeren!
TB_ERROR_DIRECTX("g_pD3DDevice->Clear", hResult, TB_STOP);
}
// Szene beginnen
g_pD3DDevice->BeginScene();
// Abhängig von der Zeit die Texturfilter setzen.
// Alle drei Sekunden werden diese geändert.
if((int)(g_fTime / 3.0f) % 3 == 0)
{
// Bilineare Filter mit linearem MIP-Mapping
g_pD3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
g_pD3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
g_pD3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MIPFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
SetWindowText(g_hWindow, "Beispielprogramm Nr. 4: Texturen (MIN: Linear, MAG: Linear, MIP: Linear)");
}
else if((int)(g_fTime / 3.0f) % 3 == 1)
{
// Keine Filter ("PlayStation-Effekt"), auch kein MIP-Mapping
g_pD3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_POINT);
g_pD3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_POINT);
g_pD3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MIPFILTER, D3DTEXF_NONE);
SetWindowText(g_hWindow, "Beispielprogramm Nr. 4: Texturen (MIN: Point, MAG: Point, MIP: None)");
}
else
{
// Maximaler anisotropischer Filter ohne MIP-Mapping
g_pD3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MAXANISOTROPY,
g_Direct3DParameters.DeviceCaps.MaxAnisotropy);
g_pD3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_ANISOTROPIC);
g_pD3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
g_pD3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MIPFILTER, D3DTEXF_NONE);
SetWindowText(g_hWindow, "Beispielprogramm Nr. 4: Texturen (MIN: Anisotropic, MAG: Linear, MIP: None)");
}
// Jedes einzelne Dreieck zeichnen
for(int iTriangle = 0; iTriangle < g_iNumTriangles; iTriangle++)
{
// Skalierungsmatrix anhand der Größe des Dreiecks erstellen
mScaling = tbMatrixScaling(tbVector3(g_aTriangle[iTriangle].fSize));
// Rotationsmatrizen für das Dreieck erzeugen
mRotationX = tbMatrixRotationX(g_aTriangle[iTriangle].vRotation.x);
mRotationY = tbMatrixRotationY(g_aTriangle[iTriangle].vRotation.y);
mRotationZ = tbMatrixRotationZ(g_aTriangle[iTriangle].vRotation.z);
// Translationsmatrix
mTranslation = tbMatrixTranslation(g_aTriangle[iTriangle].vPosition);
// Alle Matrizen kombinieren und als Weltmatrix einsetzen
mWorld = mScaling * mRotationX * mRotationY * mRotationZ * mTranslation;
g_pD3DDevice->SetTransform(D3DTS_WORLD, (D3DMATRIX*)(&mWorld));
if(FAILED(hResult = g_pD3DDevice->DrawPrimitiveUP(D3DPT_TRIANGLELIST, // Dreiecksliste
1, // 1 Dreieck
g_aTriangle[iTriangle].aVertex, // Vertexdaten
sizeof(SVertex)))) // Vertexgröße
{
// Fehler beim Zeichnen!
TB_ERROR_DIRECTX("g_pD3DDevice->DrawPrimitiveUP", hResult, TB_STOP);
}
}
// Szene beenden
g_pD3DDevice->EndScene();
// Der große Moment: den Bildpuffer sichtbar machen
g_pD3DDevice->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);
return TB_OK;
}
// ******************************************************************
// Move-Funktion
tbResult Move(float fNumSecsPassed)
{
float fDistance;
// Zeitzähler erhöhen
g_fTime += fNumSecsPassed;
// Wenn der Benutzer die Leertaste drückt, wird das Programm angehalten.
// So sind die Wirkungen der verschiedenen Filter besser zu erkennen.
if(GetAsyncKeyState(VK_SPACE)) fNumSecsPassed = 0.0f;
// Jedes Dreieck bewegen
for(int iTriangle = 0; iTriangle < g_iNumTriangles; iTriangle++)
{
// Position und Rotation aktualisieren
g_aTriangle[iTriangle].vPosition += g_aTriangle[iTriangle].vVelocity * fNumSecsPassed;
g_aTriangle[iTriangle].vRotation += g_aTriangle[iTriangle].vRotVelocity * fNumSecsPassed;
// Distanz des Dreiecks zum Beobachter (zum Nullpunkt) berechnen
fDistance = tbVector3Length(g_aTriangle[iTriangle].vPosition);
// Wenn die Distanz größer als 100 ist, soll das Dreieck umkehren.
if(fDistance > 100.0f) g_aTriangle[iTriangle].vVelocity *= -1.0f;
}
return TB_OK;
}
// ******************************************************************
// Herunterfahren der Szene
tbResult ExitScene()
{
// Textur deaktivieren und löschen
g_pD3DDevice->SetTexture(0, NULL);
TB_SAFE_RELEASE(g_pTexture);
return TB_OK;
}
// ******************************************************************
// Herunterfahren der Anwendung
tbResult ExitApplication()
{
// Szene herunterfahren
ExitScene();
// Direct3D und Fenster herunterfahren
ExitDirect3D();
ExitWindow();
// Engine herunterfahren
tbExit();
return TB_OK;
}
// ******************************************************************
// Initialisieren der Szene
tbResult InitScene()
{
HRESULT hResult;
tbMatrix mProjection;
float fAspect;
tbColor VertexColor;
// Vertexformat setzen - Positions-, Farb- und Texturkoordinatenangabe
if(FAILED(hResult = g_pD3DDevice->SetFVF(SVertex::dwFVF)))
{
// Fehler beim Setzen des Vertexformats!
TB_ERROR_DIRECTX("g_pD3DDevice->SetFVF", hResult, TB_ERROR);
}
// Beleuchtung und Culling ausschalten, Dithering aktivieren
g_pD3DDevice->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, FALSE);
g_pD3DDevice->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE);
g_pD3DDevice->SetRenderState(D3DRS_DITHERENABLE, TRUE);
// Das Bildseitenverhältnis berechnen
fAspect = (float)(g_Direct3DParameters.VideoMode.Width)
/ (float)(g_Direct3DParameters.VideoMode.Height);
// Die Projektionsmatrix erzeugen
mProjection = tbMatrixProjection(TB_DEG_TO_RAD(90.0f), // Sichtfeld: 90°
fAspect, // Bildseitenverhältnis
0.1f, // Nahe Clipping-Ebene
100.0f); // Ferne Clipping-Ebene
// Projektionsmatrix einsetzen
g_pD3DDevice->SetTransform(D3DTS_PROJECTION, (D3DMATRIX*)(&mProjection));
// Initialisieren der Dreiecke
for(int iTriangle = 0; iTriangle < g_iNumTriangles; iTriangle++)
{
// Alle Dreiecke starten am Punkt (0, 0, 50).
g_aTriangle[iTriangle].vPosition = tbVector3(0.0f, 0.0f, 50.0f);
// Die Bewegung ist zufällig.
g_aTriangle[iTriangle].vVelocity = tbVector3Random() * tbFloatRandom(0.1f, 5.0f);
// Rotation zurücksetzen
g_aTriangle[iTriangle].vRotation = tbVector3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
// Rotationsgeschwindigkeit ist zufällig auf allen drei Achsen
g_aTriangle[iTriangle].vRotVelocity.x = tbFloatRandom(-1.0f, 1.0f);
g_aTriangle[iTriangle].vRotVelocity.y = tbFloatRandom(-1.0f, 1.0f);
g_aTriangle[iTriangle].vRotVelocity.z = tbFloatRandom(-1.0f, 1.0f);
// Größe zufällig zwischen 1 und 5 festlegen
g_aTriangle[iTriangle].fSize = tbFloatRandom(1.0f, 5.0f);
// Nun die einzelnen Vertizes generieren.
for(int iVertex = 0; iVertex < 3; iVertex++)
{
// Position
g_aTriangle[iTriangle].aVertex[iVertex].vPosition = tbVector3Random();
// Farbe
VertexColor.r = tbFloatRandom(0.0f, 1.0f);
VertexColor.g = tbFloatRandom(0.0f, 1.0f);
VertexColor.b = tbFloatRandom(0.0f, 1.0f);
g_aTriangle[iTriangle].aVertex[iVertex].dwColor = (DWORD)(VertexColor);
// Texturkoordinaten zufällig zwischen -1 und 2 erzeugen
g_aTriangle[iTriangle].aVertex[iVertex].vTexture.u = tbFloatRandom(-1.0f, 2.0f);
g_aTriangle[iTriangle].aVertex[iVertex].vTexture.v = tbFloatRandom(-1.0f, 2.0f);
}
}
// Die Textur laden
if(FAILED(hResult = D3DXCreateTextureFromFileEx(g_pD3DDevice, // Device
"Texture.bmp", // Dateiname
D3DX_DEFAULT, // Breite
D3DX_DEFAULT, // Höhe
D3DX_DEFAULT, // MIP-Maps
0, // Verwendungszweck
D3DFMT_UNKNOWN, // Format
D3DPOOL_MANAGED, // Speicherklasse
D3DX_FILTER_NONE, // Filter
D3DX_DEFAULT, // MIP-Map-Filter
0, // Color-Key
NULL, // Unwichtig
NULL, // Unwichtig
&g_pTexture))) // Die Textur
{
// Fehler!
TB_ERROR_DIRECTX("D3DXCreateTextureFromFileEx", hResult, TB_ERROR);
}
// Und nun die Textur einsetzen
g_pD3DDevice->SetTexture(0, g_pTexture);
return TB_OK;
}
// ******************************************************************
// Initialisierungsfunktion
tbResult InitApplication()
{
tbResult Result;
// TriBase-Engine initialisieren
tbInit();
// Direct3D-Optionen abfragen (vom Benutzer gewählt)
Result = GetDirect3DParameters(&g_Direct3DParameters);
if(Result == TB_ERROR)
{
// Es trat ein Fehler auf!
MessageBox(NULL, "Fehler beim Abzählen!", "Fehler",
MB_OK | MB_ICONEXCLAMATION);
return TB_ERROR;
}
else if(Result == TB_CANCELED)
{
// Der Dialog wurde abgebrochen!
return TB_CANCELED;
}
// Fenster initialisieren. Die Größe hängt vom gewählten
// Videomodus ab, der in der Parameterstruktur gespeichert ist.
if(InitWindow(g_Direct3DParameters.VideoMode.Width,
g_Direct3DParameters.VideoMode.Height,
"Beispielprogramm Nr. 4: Texturen",
LoadIcon(GetModuleHandle(NULL), MAKEINTRESOURCE(IDI_ICON1))))
{
// Fehler beim Erstellen des Fensters!
MessageBox(NULL, "Fehler beim Erstellen des Fensters!",
"Fehler", MB_OK | MB_ICONEXCLAMATION);
return TB_ERROR;
}
// Direct3D mit den abgefragten Einstellungen initialisieren
if(InitDirect3D(&g_Direct3DParameters,
g_hWindow))
{
// Fehler!
MessageBox(g_hWindow, "Fehler beim Initialisieren von Direct3D!",
"Fehler", MB_OK | MB_ICONEXCLAMATION);
ExitApplication();
return TB_ERROR;
}
// Szene initialisieren
if(InitScene())
{
// Fehler!
MessageBox(g_hWindow, "Fehler beim Initialisieren der Szene!",
"Fehler", MB_OK | MB_ICONINFORMATION);
ExitApplication();
return TB_ERROR;
}
// Alles OK!
return TB_OK;
}
// ******************************************************************
// Windows-Hauptfunktion
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,
HINSTANCE hPrevInstance,
char* pcCmdLine,
int iShowCmd)
{
tbResult Result;
// Initialisierung
Result = InitApplication();
if(Result == TB_CANCELED) return 0;
else if(Result)
{
MessageBox(NULL, "Fehler beim Initialisieren der Anwendung!",
"Fehler", MB_OK | MB_ICONEXCLAMATION);
return 1;
}
// Nachrichtenschleife
tbDoMessageLoop(Render, Move);
// Herunterfahren
ExitApplication();
return 0;
}
// ******************************************************************
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