10.01.2008

Эти заметки написаны с целью лучшего уяснения работы с шейдерами, а также для внедрения использования анимации в имеющийся код.

Итак, внутри DrawFrames происходит следующее:

Result:= m_pd3dDevice.SetTransform(D3DTS_WORLD, pframeCur.matCombined);

по матрице matCombined устанавливается Мировая трансформация;

Result:= DrawMeshContainer(pmcMesh); //строится анимированный меш

Result:= DrawFrames(pframeChild, cTriangles);//осуществляется рекурсивный вызов данной процедуры для дочерних кадров

главная работа происходит внутри DrawMeshContainer(pmcMesh);

поступивший сюда меш (pmcMesh) проходит следующие стадии обработки:

if (m_method <> pmcMesh.m_Method) then GenerateMesh(pmcMesh); //изменился метод анимации - нужно сгенерировать новый меш

Далее осуществляется построение в зависимости от выбранного метода анимации:

if (m_method = D3DNONINDEXED) then

Получаем указатель на массив комбинаций костей скелета влияющих на вершины модели. Группы вершин связанных с данными комбинациями костей (в простейшем случае это всего лишь 1 кость) имеют Атрибуты Идентификации (AttribId)

По этим атрибутам происходит определение числа фаз межкадрового сглаживания - numBlend,

из массива Комбинаций костей считываются матрицы трансформации по их идентификатору -

matid:= pBoneComb[ipattr].BoneId[i]; //ipattr - это номер атрибута, i - номер фазы сглаживания

//из массива Комбинаций Костей по номерам считываются матрицы и устанавливаются в качестве Мировой матрицы трансформации. Перетекание между фазами анимации осуществляется за счет перемножения матриц

m_pd3dDevice.SetTransform(D3DTS_WORLDMATRIX(i), pmcMesh.m_pBoneMatrix[matid]^);
m_pd3dDevice.MultiplyTransform(D3DTS_WORLDMATRIX(i), pmcMesh.m_pBoneOffsetMat[matid]);

Далее происходит установка количества фаз межкадрового сглаживания, устанавливается материал, текстура и происходит фактическая отрисовка подмножества граней меша с данным номером атрибута

Если графическое устройство не может производить все фазы межкадрового сглаживания на аппаратном уровне (HW - Hardware Vertex Processing), то далее оставшаясь часть модели отрисовывается на программном уровне. В коде это отражается лишь установкой соответствующего флага и появлением новой группы атрибутов (iAttrSplit)

Если создать отдельный класс, например TAnimatedModel, реализующий возможности заложенные в примере SkinnedMesh, то просто создав отдельный объект и загрузив в него нужную модель можно внедрить в код использование других моделей.

Но вот в чём загвоздка: в примере SkinnedMesh даже написанном на C++ из DX SDK содержится следующая ошибка - при попытке загрузить модель через пункт меню Open приложения возникает ошибка. Поэтому прежде чем двигаться дальше нужно найти причину и устранить эту ошибку!!!

В методе создания (Create) приложения:

SomeModel := TAnimatedModel.Create;

В методе инициализации (InitDeviceObjects):

SomeModel.m_szPath := 'Media\Models\nanozone1.x';
SomeModel.InitDeviceObjects(m_pd3dDevice);

В методе Invalidate -

SomeModel.InvalidateDeviceObjects;

В методе DeleteDeviceObjects -

SomeModel.Free;

В методах Render и FrameMove соответстующие методы SomeModel

При выборе пункта меню Open приложения SkinnedMesh осуществляется следующая цепочка команд (см. метод MsgProc):

{...}

lstrcpy(m_szPath, ofn.lpstrFile);
FreeAndNil(SomeModel);
SomeModel := TAnimatedModel.Create;
lstrcpy(SomeModel.m_szPath, m_szPath);
//hr:= SomeModel.LoadMeshHierarchy;
hr:= SomeModel.InitDeviceObjects(m_pd3dDevice);
if FAILED(hr) then
MessageBox(0, 'Could not open file or incorrect file type',
'Error loading file', MB_OK);

Ошибка происходит внутри:

SomeModel.InitDeviceObjects > LoadMeshHierarchy

в строках кода

// Enumerate top level objects.
// Top level objects are always data object.
while (SUCCEEDED(pxofenum.GetNextDataObject(pxofobjCur))) do
begin
Result:= LoadFrames(pxofobjCur, pdeMesh, dwOptions, m_dwFVF,
m_pd3dDevice,
pdeMesh.pframeRoot);
pxofobjCur:= nil;

if FAILED(Result) then Exit;
end;

на втором проходе цикла

В режиме отладки проследим за поведением приложения при

1) начальном старте

2) при выборе пункта меню Open

1) начальный старт -

SomeModel.InitDeviceObjects > LoadMeshHierarchy

2) при выборе пункта меню Open

На втором проходе цикла возникает указанная выше ошибка

Ошибка возникает на 2 рекурсивном вызове.

Теперь нужно установить на каком проходе возникает ошибка внутри данного рекурсивного вызова.

Внутри данного рекурсивного вызова ошибка возникает в строке

if SUCCEEDED(Result) then
begin
Result:= LoadFrames(pxofobjChild, pde, options, fvf, pD3DDevice, pframeCur);
if FAILED(Result) then Exit;

pxofobjChild:= nil;
end;

pxofChild:= nil;
end;
end;
except
on EOutOfMemory do Result:= E_OUTOFMEMORY;
else raise;
end;

1) начальный старт приложения

LoadMeshHierarchy > LoadFrames (3)

2) загрузка выбором пункта меню Open

LoadMeshHierarchy > LoadFrames (2)

> LoadFrames (2) > LoadFrames (2) > LoadMesh

ошибка происходит в строке

Result:= D3DXCreateTextureFromFile(m_pDevice, szPath, pmcMesh.pTextures[iMaterial]);
if FAILED(Result) then Exit;

При начальном старте приложения строка кода

DXUtil_FindMediaFile(szPath, pMaterials[iMaterial].pTextureFilename);

производит определение пути к файлу с текстурой, а строка

Result:= D3DXCreateTextureFromFile(m_pDevice, szPath, pmcMesh.pTextures[iMaterial]);

осуществляет загрузку текстуры

например:

pMaterials[iMaterial].pTextureFilename = 'Media/Textures/nanoco.jpg'

strFullPath (внутри DXUtil_FindMediaFile) = полный путь к файлу

При загрузке через Open строка кода

DXUtil_FindMediaFile(szPath, pMaterials[iMaterial].pTextureFilename);

производит определение пути к файлу с текстурой, но внутри данной процедуры происходит ошибка из-за построения некорректного пути.

Эта ошибка присуща не только примеру SkinnedMesh, но и другим примерам из DX SDK написанным на C++: enchancedmesh, optimizedmesh, progressivemesh и проявляется в отсутствии текстуры на модели открытой через пункт меню Open.

Но вернемся к нашему примеру.

Если в примере SkinnedMesh внутри процедуры LoadMesh пару строк заменить на

{** Result:= }D3DXCreateTextureFromFile(m_pDevice, szPath, pmcMesh.pTextures[iMaterial]);
//** if FAILED(Result) then Exit;

То открытие моделей можно будеть осуществлять, только с потерей вида текстуры на модели (т.е будет наблюдаться такое же поведение как в примерах enchancedmesh, optimizedmesh, progressivemesh).

В приложениях для просмотра мешей mview (MeshView) из DX SDK 8 и DXViewer из DX SDK 9 все модели загружаются без текстур. Это говорит о том, что в данном случае имеет место какая-то фундаментальная проблема которая в примерах из DX SDK никак не решается, а просто обходится стороной. Возможно это связано с особенностями COM-приложений и характером связей между файлом модели и файлами текстур.

Поэтому и нам придется похоже смириться с этим и радоваться тому, что текстуры хотя бы загружаются при начальном старте приложения.

Я попытался разрешить проблему своими силами добавив в коде приложения SkinnedMesh следующий код ограниченный строками //** означающими, что код отладочный и его в реальном приложении следует удалить или закомментировать:

//**
procedure ExtractFileName2(var FileName: PChar);
const
Delimeter = '/';
var
tmpS: PChar;

begin
tmpS := StrRScan(FileName, Delimeter);
StrCopy(FileName, @tmpS[1]);
end;

procedure RemakeDelimeter(var AStr: array of Char);
const
Delimeter = '/';
Delimeter2= '\';
var
i: Integer;
begin
for i:=0 to StrLen(AStr)-1 do
if AStr[i] = Delimeter2 then AStr[i] := Delimeter;
end;
//**

А внутри метода LoadMesh внёс следующие изменения:

if (pMaterials[iMaterial].pTextureFilename <> nil) then
begin
//**
ZeroMemory(@szPath, SizeOf(szPath));
GetMem(tempStr, MAX_PATH-1);
StrCopy(tempStr, pMaterials[iMaterial].pTextureFilename);

if OpenMenuItemSel then begin
ExtractFileName2(tempStr);
//DXUtil_FindMediaFile2(szPath, tempStr);
GetModuleFileName(0, szPath, SizeOf(szPath));
ModulePath := ExtractFilePath(szPath);
ZeroMemory(@szPath, SizeOf(szPath));
StrPCopy(szPath, ModulePath);
RemakeDelimeter(szPath);
StrCat(szPath, pMaterials[iMaterial].pTextureFilename);
end;

StrCopy(szPath, tempStr);

FreeMem(tempStr);
//**
//DXUtil_FindMediaFile(szPath, pMaterials[iMaterial].pTextureFilename);

Result:= D3DXCreateTextureFromFile(m_pDevice, szPath, pmcMesh.pTextures[iMaterial]);
if FAILED(Result) then Exit;

Таким образом:

- Я пробовал загружать текстуру без использования процедуры DXUtil_FindMediaFile;

- Определять путь к текстуре через другие методы;

- Менять разделители в пути к текстуре с '\' на '/' и наоборот;

Но это не помогло решить проблему.

Поэтому остается смириться с этой проблемой убрав весь отладочный код и оставив только строки

{** Result:= }D3DXCreateTextureFromFile(m_pDevice, szPath, pmcMesh.pTextures[iMaterial]);
//** if FAILED(Result) then Exit;

А также учитывать факт потери текстур моделями при их загрузке не во время начального старта приложения, а повторно до его закрытия. Нормальное появление текстур на моделях возможно только при рестарте приложения!

21.01.2008

Однако в этом случае возникает вопрос: Как же происходит повторная загрузка моделей в играх? Ведь ни одна игра не может загружать все модели для всех уровней разом. В разных уровнях требуются разные модели, а значит неминуемы повторные загрузки. И это надо осуществить без рестарта приложения!

Решение найдено!!!

Если внутри файла модели указан не относительный, а абсолютный путь к текстуре в данной системе, то проблема отпадает и указанные выше ограничения и изменения в коде снимаются!!!

Если модель имеет следующий путь Media\Models\SomeModel.x
Тогда если текстура находится в Media\Textures\SomeTex.jpg
путь к текстуре нужно записать так: ..\Textures\SomeTex.jpg

При этом все описанные проблемы снимаются!!! и никаких изменений в коде делать не нужно!!!

24.01.2008

Эксперименты показали еще одну особенность. Это касается кода приложений использующих DirectX 8.1.

Если модель расположена по пути -
Media\Models\nx4_2.x

А текстура -
Media\Textures\nx4_2.bmp

То если внутри модели указан путь к текстуре как
Media/Textures/nx4_2.bmp

То при старте приложения текстура выводится,
при повторном открытии приложения - нет.

Если путь записан как
../Textures/nx4_2.bmp

то при старте приложения текстура не
выводится, при повторном открытии модели выводится.

В приложениях DirectX 9 этого не наблюдается. Путь всегда должен быть записан как ../Textures/nx4_2.bmp

31.01.2008

Необходима переделка пути только при первом
старте приложения.

Проблема была решена следующим образом:
в простейшем случае, когда путь к текстуре заранее известен
можно было бы просто подставлять этот путь или предопределенную
папку с текстурами, однако в более сложных ситуациях, когда
путь записывается очень сложно, когда модель имеет несколько
текстур и т.п. требуется иной способ, поэтому -

была объявлена глобальная переменная
var
FirstStart: Boolean = True;

Внутри метода загрузки моделей -

// Find the path to the texture and create that texture

if FirstStart then begin
TexturesList := TStringList.Create;
TexturesList.LoadFromFile(SpaceBoxModelTextures); // для конкретной модели нужно указать конкретное имя

// текстового файла списка используемых текстур

StrCopy(strMediaPath, PChar(TexturesList[i]));
end
else
DXUtil_FindMediaFile(strMediaPath, d3dxMaterials[i].pTextureFilename);

и в конце данного метода -

if FirstStart then begin
TexturesList.Free;
FirstStart := False;
end;

Идея решения проблемы состоит в том, что в папке с моделями
помимо самих моделей хранятся текстовые файлы совпадающие
с именами моделей или отличающиеся от них суффиксом, например

исходная модель - spacebox.x
текстовый файл содержащий пути к текстурам данной модели, используемый
при первом запуске приложения - spacebox_textures.txt
Внутри данного файла записан ряд строк, содержащих абсолютные пути
к текстурам, т.е.

Если модель имеет следующий путь Media\Models\SomeModel.x
Тогда если текстура находится в Media\Textures\SomeTex.jpg
путь к текстуре записан как: Media\Textures\SomeTex.jpg

Номера строк внутри файла списка текстур соответствуют индексам
материалов цикла обработки материалов.

Как нужно записывать пути к текстурам для анимированных или
сложных моделей будет решено далее.

Т.о. внутри модели путь к текстуре должен быть относительный -
например ..\Textures\SomeTex.jpg - это будет гарантировать, что
модель будет текстурирована при второй и последующих загрузках;

появление текстуры при первой загрузке (при старте приложения)
будет гарантироваться наличием указанного текстового файла, содержащего
абсолютные пути в виде -
Media\Textures\SomeTex.jpg

[далее - решение поставленных выше вопросов -]

1) Каким образом внедрить в код примера другие модели (например, земную поверхность)?

2) Как использовать в коде примера камеру ?

3) И наконец, как перемещать и вращать анимированную модель в 3D-сцене, например чтобы анимированный персонаж перемещался по земной поверхности ?

Обновления и новости о развитии Delphi DirectX проекта
смотри на сайтах:

http://www.megainformaticsite.pochta.ru

http://www.megainformatic.boom.ru

по всем вопросам пишите на megainformatic@mail.ru или оставьте сообщение на форуме