10.01.2008
Эти заметки написаны с целью лучшего уяснения работы с шейдерами, а также для внедрения использования анимации в имеющийся код.
const
{...}
VertexFormat = D3DFVF_XYZ or D3DFVF_NORMAL or D3DFVF_TEX1;
type
PVertex
= ^TVertex;
TVertex = packed record
vPos: TD3DXVector3;
vNorm: TD3DXVector3;
fTex: array[0..1] of Single;
end;
В описании класса приложения для модели описываются следующие необходимые поля:
m_matSeaFloor:
TD3DXMatrix; //
матрица трансформации модели
m_pSeaFloor: CD3DMesh; //
модель
m_pSeaFloorVB: IDirect3DVertexBuffer8; //
ее вершинный буфер
m_pSeaFloorIB: IDirect3DIndexBuffer8; //
ее индексный буфер (индексы - это номера тройки вершин, определяющие треугольные
грани)
m_dwNumSeaFloorVertices: Cardinal; //
число вершин модели
m_dwNumSeaFloorFaces: Cardinal; //
число граней модели
m_dwSeaFloorVertexShader: Cardinal; //
обработчики шейдера для его использования
m_dwSeaFloorVertexShader3: Cardinal;
constructor
CMyD3DApplication.Create;
begin
{...}
m_pSeaFloor
:= nil;
m_pSeaFloorVB := nil;
m_pSeaFloorIB := nil;
m_dwSeaFloorVertexShader := 0;
m_dwSeaFloorVertexShader3:= 0;
{...}
end;
В методе OneTimeSceneInit приложения производим создание необходимых объектов:
{...}
m_pSeaFloor := CD3DMesh.Create;
{...}
function CSubmarineD3DApp.InitDeviceObjects: HResult;
begin
{...}
if Failed(m_pSeaFloor.Create_(m_pd3dDevice, PChar(SeaFloorModel))) then Exit;
{...}
m_pSeaFloor.SetFVF(m_pd3dDevice,
VertexFormat);
m_dwNumSeaFloorVertices := m_pSeaFloor.GetSysMemMesh.GetNumVertices;
m_dwNumSeaFloorFaces := m_pSeaFloor.GetSysMemMesh.GetNumFaces;
m_pd3dDevice.CreateVertexBuffer(m_dwNumSeaFloorVertices
* sizeof(TVertex),
D3DUSAGE_WRITEONLY, 0, D3DPOOL_MANAGED, m_pSeaFloorVB);
// Copy vertices for the seafloor mesh
m_pSeaFloor.GetSysMemMesh.GetVertexBuffer(pMeshSourceVB);
m_pSeaFloorVB.Lock(0, 0, PBYTE(pDst), 0);
pMeshSourceVB.Lock(0, 0, PBYTE(pSrc), 0);
Move(pSrc^,pDst^, m_dwNumSeaFloorVertices * sizeof(TVertex));
Randomize;
for i:= 0 to m_dwNumSeaFloorVertices-1 do
begin
pDst[i].vPos.y := pDst[i].vPos.y+(random(500)/500);
{pDst[i].vPos.y := pDst[i].vPos.y+random(5);}
//pDst[i].vPos.z := pDst[i].vPos.z+160;
pDst[i].fTex[0] := pDst[i].fTex[0] * SeaFloorTileCount;
pDst[i].fTex[1] := pDst[i].fTex[1] * SeaFloorTileCount;
pDst[i].vPos.x := pDst[i].vPos.x * 0.2;
pDst[i].vPos.y := pDst[i].vPos.y * 0.2;
pDst[i].vPos.z := pDst[i].vPos.z * 0.2;
end;
m_pSeaFloorVB.Unlock;
pMeshSourceVB.Unlock;
pMeshSourceVB:= nil;
m_pd3dDevice.CreateIndexBuffer(m_dwNumSeaFloorFaces * 3 * sizeof(WORD),
D3DUSAGE_WRITEONLY, D3DFMT_INDEX16, D3DPOOL_MANAGED, m_pSeaFloorIB);
// Copy indices for the seafloor mesh
m_pSeaFloor.GetSysMemMesh.GetIndexBuffer(pMeshSourceIB);
m_pSeaFloorIB.Lock(0, 0, PBYTE(pDst), 0);
pMeshSourceIB.Lock(0, 0, PBYTE(pSrc), 0);
Move(pSrc^, pDst^, 3 * m_dwNumSeaFloorFaces * SizeOf(Word));
m_pSeaFloorIB.Unlock;
pMeshSourceIB.Unlock;
pMeshSourceIB:= nil;
{...}
end;
TileMeshTexAndRestore(m_pSeaFloor, bSeaFloorTiled, SeaFloorTileCount); //в данном случае вызывается специальная процедура для заполнения модели нужным количеством тайлов. В простейшем случае просто происходит вызов
m_pSeaFloor.RestoreDeviceObjects
{...}
RestoreRenderCausticsStates; //для краткости здесь записана данная процедура, внутри нее происходит установка нужных состояний отрисовки, создание и загрузка шейдеров
{...}
внутри процедуры RestoreRenderCausticsStates; происходит следующее:
// удаляем старый вершинный шейдер (если предварительно вызывается метод InvalidateDeviceObjects, то это // будет избыточным)
if (m_dwShader <> 0) then
m_pd3dDevice.DeleteVertexShader(m_dwShader);
m_dwShader := 0;
// создаем определение для вершинного шейдера нашей
модели
dwVertexDecl[0] := D3DVSD_STREAM(0);
dwVertexDecl[1] := D3DVSD_REG(0, D3DVSDT_FLOAT3); //
положение меша
dwVertexDecl[2] := D3DVSD_REG(3, D3DVSDT_FLOAT3); //
нормаль
dwVertexDecl[3] := D3DVSD_REG(6, D3DVSDT_FLOAT2); //
текстурные координаты
dwVertexDecl[4] := D3DVSD_END;
strTestVertexShader := 'Media\Shaders\add.vsh';
// загрузка и ассемблирование вершинного шейдера
из файла
result := D3DUtil_CreateVertexShader(m_pd3dDevice, strTestVertexShader,
@dwVertexDecl, m_dwShader);
if FAILED(Result) then Exit;
function CSubmarineD3DApp.InvalidateDeviceObjects;
begin
{...}
if (m_dwShader <> 0) then
m_pd3dDevice.DeleteVertexShader(m_dwShader);
m_dwShader := 0;
{...}
end;
function CSubmarineD3DApp.Render;
begin
{...}
RenderCaustic;
// Render the scene
RenderScene;
{...}
end;
внутри процедуры RenderCaustic:
begin
{...}
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant(22, fAmbientLight, 1);
// Render the seafloor
m_matWorldOfMesh := m_matSeaFloor;
SetMatWorldOfMesh;
m_pd3dDevice.SetTexture(0, IDirect3DTexture8(m_pSeaFloor.m_pTextures^[0]));
m_pd3dDevice.SetVertexShader(m_dwSeaFloorVertexShader3);
m_pd3dDevice.SetStreamSource(0, m_pSeaFloorVB, SizeOf(TVertex));
m_pd3dDevice.SetIndices(m_pSeaFloorIB, 0);
m_pd3dDevice.DrawIndexedPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0,
m_dwNumSeaFloorVertices, 0, m_dwNumSeaFloorFaces);
{...}
// далее осуществляется второй проход для альфа-блендинга эффекта бликов
// блики используют второй набор текстурных координат которые были сгенерированы
// вершинным шейдером. Освещение происходит от источника созданного выше, но
// окружающий (ambient) свет отключается для предупреждения подсветки объектов снизу (например,
// нам не нужен эффект бликов появляющийся на нижней части живота дельфина)
// И наконец, цвет тумана устанавливается в черный, так что блики
// угасают на расстоянии.// Turn on alpha blending
m_pd3dDevice.SetRenderState(D3DRS_ALPHABLENDENABLE, 1);m_pd3dDevice.SetRenderState(D3DRS_SRCBLEND, D3DBLEND_ONE);
m_pd3dDevice.SetRenderState(D3DRS_DESTBLEND, D3DBLEND_ONE);// Setup the caustic texture
m_pd3dDevice.SetTexture(0, m_pCurrentCausticTexture);// Set ambient and fog colors to black
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant(22, fAmbientDark, 1);m_pd3dDevice.SetRenderState(D3DRS_FOGCOLOR, $00000000);
// Render the caustic effects for the seafloor
m_matWorldOfMesh := m_matSeaFloor;
SetMatWorldOfMesh;
m_pd3dDevice.SetVertexShader(m_dwSeaFloorVertexShader3);
m_pd3dDevice.SetStreamSource(0, m_pSeaFloorVB, sizeof(TVertex));
m_pd3dDevice.SetIndices(m_pSeaFloorIB, 0);
m_pd3dDevice.DrawIndexedPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0,
m_dwNumSeaFloorVertices, 0, m_dwNumSeaFloorFaces);
{...}
end;
внутри процедуры RenderScene: происходят только необходимые трансформации, т.е. фактическая отрисовка производится внутри RenderCaustic
begin
{...}
D3DXMatrixScaling(m_matSeaFloor,
1.0, 1.0, 1.0);
D3DXMatrixTranslation(matTrans, 1.0, -30.0, 1.0);
D3DXMatrixMultiply(m_matSeaFloor, m_matSeaFloor, matTrans);
{...}
end;
function CSubmarineD3DApp.FrameMove
begin
{...}
AnimateCausticTex;
{...}
end;
И наконец самое интересное происходит внутри метода
procedure
CSubmarineD3DApp.AnimateCausticTex;
{$WRITEABLECONST ON}
const
fLight: array[0..3] of Single = (0.0, 1.0, 0.0, 0.0);
fLightSubmarineSpace: array[0..3] of Single = (0.0, 1.0, 0.0, 0.0);
fDiffuse: array[0..3] of Single = (1.00, 1.00, 1.00, 1.00);
fAmbient: array[0..3] of Single = (0.25, 0.25, 0.25, 0.25);
fFog: array[0..3] of Single = (0.5, 50.0, 1.0/(50.0-1.0), 0.0);
fCaustics: array[0..3] of Single = (0.5, 0.5, 0, 0);//(0.05, 0.05, 0,
0);
{$WRITEABLECONST OFF}
var
tex: Cardinal;
vZero, vOne: TD3DXVector4;
matSubmarineInv, matCamera, mat, matTranspose,
matCameraTranspose, matViewTranspose, matProjTranspose: TD3DXMatrix;
begin
if @m_matWorldOfMesh = nil then D3DXMatrixIdentity(m_matWorldOfMesh);
// Animate the caustic textures
tex := Trunc((m_fTime*32)) mod 32;
m_pCurrentCausticTexture := m_pCausticTextures[tex];
// Some basic constants
vZero:= D3DXVector4(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
vOne:= D3DXVector4(1.0, 0.5, 0.2, 0.05);
fCaustics[2] := Sin(m_fTime)/8;
fCaustics[3] := Cos(m_fTime)/10;
D3DXMatrixInverse(matSubmarineInv, nil, m_matWorldOfMesh{m_matSubmarine});
D3DXVec4Transform(PD3DXVector4(@fLightSubmarineSpace)^, PD3DXVector4(@fLight)^,
matSubmarineInv);
D3DXVec4Normalize(PD3DXVector4(@fLightSubmarineSpace)^, PD3DXVector4(@fLightSubmarineSpace)^);
// Vertex shader operations use transposed matrices
D3DXMatrixMultiply(matCamera, m_matWorldOfMesh{m_matSubmarine}, m_matView);
D3DXMatrixMultiply(mat, matCamera, m_matProject);
D3DXMatrixTranspose(matTranspose, mat);
D3DXMatrixTranspose(matCameraTranspose, matCamera);
D3DXMatrixTranspose(matViewTranspose, m_matView);
D3DXMatrixTranspose(matProjTranspose, m_matProject);
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant( 0, vZero, 1);
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant( 1, vOne, 1);
//m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant( 2, vWeight, 1);
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant( 4, matTranspose, 4 );
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant( 8, matCameraTranspose, 4);
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant(12, matViewTranspose, 4);
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant(19, fLightSubmarineSpace, 1);
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant(20, fLight, 1);
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant(21, fDiffuse, 1);
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant(22, fAmbient, 1);
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant(23, fFog, 1);
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant(24, fCaustics, 1);
m_pd3dDevice.SetVertexShaderConstant(28, matProjTranspose, 4);
end;
Обновления
и новости о развитии Delphi DirectX проекта
смотри на сайтах:
http://www.megainformaticsite.pochta.ru
http://www.megainformatic.boom.ru
http://www.megainformatic.narod.ru
по всем вопросам пишите на megainformatic@mail.ru или оставьте сообщение на форуме
