Графика DirectX в Delphi - Михаил Краснов

hRet := FD3DDevice.BeginScene; // Информируем устройство о готовности

if FAILED(hRet) then begin // к воспроизведению

Result := hRet;

Exit; end;

// Последний аргумент - количество используемых точек

hRet := FD3DDevice.DrawPrimitive(D3DPT_POINTLIST, 0, MAXPOINTS);

if FAILED(hRet) then begin

Result := hRet;

Exit;

end;

// Это действие теперь всегда будет завершать код воспроизведения

hRet := FD3DDevice.EndScene;

if FAILED(hRet) then begin

Result := hRet;

Exit;

end;

Пример совсем несложный, но может помочь уяснить или напомнить многие вещи. Измените строку собственно воспроизведения на следующий лад:

hRet := FD3DDevice.DrawPrimitive(D3DPT_POINTLIST, 0, random(MAXPOINTS));

Количество примитивов, считываемых из потока, стало теперь случайным. Посмотрите работу профаммы: одни точки мерцают, другие - нет. Данные, располагающиеся в конце потока, будут реже использоваться при воспроизведении, чем находящиеся ближе к его началу.

Чтобы мерцание получилось равномерным, надо выбирать случайную одну точку для воспроизведения. Например, чтобы в кадре сияло одновременно не более 200 точек, код можно скорректировать таким образом:

for i := 0 to 200 do begin

hRet := FD3DDevice.DrawPrimitive(D3DPT_POINTLIST,

random (MAXPOINTS), 1);

if FAILED(hRet) then begin

Result := hRet;

Exit;

end;

end;

Но все точки располагаются пока неподвижно, попробуем передвигать примитивы.

В проекте каталога Ех08 координаты точек генерируются при каждом обновлении кадра. Перед очередным вызовом метода DrawPrimitive происходит обращение к пользовательской функции, заполняющей буфер вершин новыми значениями. Обратите внимание, что код не загромождается действиями, выполненными при инициализации массива точек:

function TfrmDSD.GenPoints : HRESULT;

var

pVertices : PByte;

hRet : HRESULT; i : Integer;

begin

for i := 0 to MAXPOINTS - 1 do with VPoints [i] do begin

X := random (300);

Y := random (300); // Значения остальных полей не меняем

end;

hRet := FD3DVB.Lock(0, SizeOf(VPoints), pVertices, 0);

if Failed (hRet) then begin

Result := hRet;

Exit;

end;

Move (VPoints, pVertices", SizeOf(VPoints));

Result := FD3DVB.Unlock;

end;

Нет необходимости снова выполнять действия по созданию буфера вершин и инициализации шейдера, лишь заполняем буфер вершин новыми значениями.

Это был пример на хаотическое перемещение точек, а в проекте каталога Ех09 по аналогичной схеме рисуется вращающаяся спираль (рис. 7.3).

Количество точек я взял существенно больше по сравнению с предыдущими примерами. Координаты точек спирали вычисляются при каждой перерисовке экрана:

var

Angle : Single = 0.0;

function TfrmD3D.GenPoints : HRESULT;

var

pVertices : PByte;

hRet : HRESULT; i : Integer;

const

Step = 2 * Pi / MAXPOINTS;

begin

for i := 0 to MAXPOINTS - 1 do with VPoints [i] do begin

X := 150 + cos (Angle + Step * 5 * i) * i / 20;

Y := 150 + sin (Angle + Step * 5 * i) * i / 20;

end;

Angle := Angle + 0.1;

if Angle > 2 * Pi then Angle := Angle - 2 * Pi;

hRet := FD3DVB.Lock(0, SizeOf(VPoints), pVertices, 0);

if Failed (hRet) then begin

Result := hRet;

Exit;

end;

Move (VPoints, pVertices^, SizeOf(VPoints));

Result := FD3DVB.Unlock;

end;

Режимы воспроизведения

В этом разделе нам предстоит познакомиться с тем, как можно получать и менять характеристики воспроизведения примитивов.

Методы GetRenderState И SetRenderState объекта воспроизведения используются для получения и задания текущих режимов воспроизведения, установок, определяющих, в частности, некоторые характеристики рисования примитивов.

Познакомимся с этими методами на конкретной задаче. В проекте каталога Ех10 рисуется знакомая нам по предыдущему примеру вращающаяся спираль, но теперь со временем размеры точек изменяются (рис. 7.4).

В переменную startPointsize типа DWORD при инициализации помещаю значение, соответствующее размеру точек, принятому по умолчанию:

FD3DDevice.GetRenderState(D3DRS_POINTSIZE, StartPointsize);

Проверку корректности опускаю. Первый аргумент метода - символическая константа, определяющая, какой режим опрашивается. Второй - переменная, в которую помещается результат. Вы можете получить список возможных режимов из файла справки по DirectX, либо обратиться к содержимому модуля DirectXGraphics.pas. Имена этих констант начинаются с префикса "D3DRS_"; по имени константы обычно становится понятно, о каком режиме идет речь.

Для изменения размеров точек увеличиваю текущее значение на небольшое значение. После того как достигнут некоторый предел, задается первоначальный размер точек:

FD3DDevice.GetRenderState(D3DRS_POINTSIZE, PointSize);

FD3DDevice.SetRenderState(D3DRS_POINTSIZE, trunc (1.001 * PointSize));

if PointSize > 1.02 * StartPointSize

then FD3DDevice.SetRenderState(D3DRS_POINTSIZE, StartPointSize);

Первым аргументом метода setRenderState является точно такая же константа, что и для метода GetRenderState; второй аргумент теперь содержит устанавливаемое значение.

Тип второго аргумента обоих методов должен быть именно DWORD, хотя само значение может трактоваться как булево или вещественное. Например, для размера точки значение по умолчанию устанавливается как 1.0, т. е. вещественное число. Записываемое число тоже интерпретируется как вещественное, но для осмысленной манипуляции с параметром надо выполнять преобразование. Если необходимо увеличить размер точки в два раза по сравнению со значением, принятым по умолчанию, следует объявить отдельную переменную типа single и преобразовать ее значение в тип DWORD:

wrk := 2.0;

FD3DDevice.SetRenderState(D3DRS POINTSIZE, PDWORD (@wrk)^);

Разработчики рекомендуют методы, изменяющие настройки воспроизведения, такие как SetRenderState, вызывать при установленном состоянии воспроизведения, т. е. после вызова

метода BeginScene и до вызова метода End-Scene.

Посмотрите проект каталога Ex11: работа его не отличается от предыдущего примера, но код манипуляции с размером точки гораздо понятнее:

var

PointSize : Single = 1.0;

...

PointSize := 1.3 * PointSize;

if PointSize > 10.0 then PointSize := 1.0;

FD3DDevice.SetRenderState(D3DRS_POINTSIZE, PDWORD (@PointSize)^);

Второй аргумент методов для некоторых режимов служит булевым флагом, включающим или отключающим режим. В этом случае аргумент может записываться так: DWORD (True).

Вы наверняка обратили внимание, что при увеличении размера точки превращаются в квадратики. Этим можно пользоваться, чтобы нарисовать подобные примитивы, но увеличивать размер точки можно лишь до некоторого предела, поэтому таким образом получится изобразить только небольшие квадраты.

Блоки установок

Direct3D позволяет запоминать и именовать наборы установок воспроизведения, при этом необходимый режим назначается вызовом одной команды. В проекте каталога Ех12 экран усеивается хаотически располагающимися точками. Нововведение здесь в том, что точки различаются по размеру: одна половина из них имеет размер, в три раза превышающий принятый по умолчанию, а другая - размер, в четыре раза больше обычного (рис. 7.5).

При инициализации создаем два блока установок для различных размеров точек. Идентификаторами являются переменные типа DWORD, значения которых задаются системой:

PointSize := 4.0; // Устанавливаемый размер точек

with FD3DDevice do begin

BeginStateBlock; // Начало описания блока установок

SetRenderState(D3DRS_POINTSIZE, PDWORD (@PointSize)^);

EndStateBlock (PointSize4); // Конец описания блока установок

end;

PointSize := 3.0; // Второй блок установок, другой размер точек

with FDSDDevice do begin

BeginStateBlock;

SetRenderState(D3DRS_POINTSIZE, PDWORD (@PointSize)^);

EndStateBlock (PointSizeS);

end;

Обратите внимание, что само создание блоков установок никак не влияет на режимы воспроизведения, т. е. в данном случае размеры точек пока остаются первоначальными.

Массив вершин примитивов заполняется беспрерывно случайными координатами, а перед воспроизведением первой половины точек вызываем метод ApplyStateBiock и устанавливаем режимы воспроизведения в нужный набор состояний. Единственным аргументом метода является имя нужного блока:

// Задаем режим 3-кратного размера точек

hRet := FD3DDevice.ApplyStateBiock (PointSize3);

// Рисуем первую половину точек

hRet := FDSDDevice.DrawPrimitive(D3DPT_POINTLIST, 0, MAXPOINTS div 2);

// Устанавливаем режим 4-кратного размера точек

hRet := FDSDDevice.ApplyStateBiock (PointSize4);

// Рисуем вторую половину точек

hRet := FDSDDevice.DrawPrimitive(D3DPT_POINTLIST,

(MAXPOINTS div 2) - 1, MAXPOINTS div 2);

Надеюсь, что все понятно, лишь ограничусь небольшим замечанием. Разработчики рекомендуют вызывать метод ApplyStateBiock, как и все другие методы, влияющие на режим воспроизведения, при установленном состоянии воспроизведения.

Окрашенные вершины

В предыдущих примерах рисовались точки белого цвета, теперь мы научимся окрашивать наши примитивы. Для этого необходимо задавать цвет каждой вершины примитива и использовать соответствующий FVF-флаг.

В проекте каталога Ех13 экран заполняется хаотически расположенными разноцветными точками (рис. 7.6).

Запись формата вершин дополнилась полем, хранящим цвет вершины, тип ее DWORD:

type

TCUSTOMVERTEX = packed record

X, Y, Z, RHW : Single;

Color : DWORD; // Добавлено новое поле