实验七广告板的技术.docx
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实验七广告板的技术
实验七：
广告板技术
一、实验目的
掌握广告板技术的原理,熟悉广告板技术使用方法.
二、实验仪器
Pc,vs2010
三、实验原理及过程
//利用广告板技术实现一个某种特效,如树木，并描述程序实现时的思路包括对每个调用的API以及脚本
进行详细说明
1、广告板技术原理：
采用一个带有纹理的四边形，其纹理图像为该广告板所代表的物体的图像，即用带有该物体图像的长方形，代替该物体生成该物体的图形画面。
广告版放置于所代表物体的位置中心，并随相机的运动而变化，始终面对用户。
2、主要调用的API函数说明：
//创建广告板矩形和纹理对象
HRESULTCALLBACKOnCreateDevice（IDirect3DDevice9*pd3dDevice,
constD3DSURFACE_DESC*pBackBufferSurfaceDesc,
void*pUserContext）;
//渲染场景
pd3dDevice->SetTransform（D3DTS_WORLD,&g_matGround）;
pd3dDevice->SetTexture（0,g_pGroundTex）;//设置纹理
pd3dDevice->SetStreamSource（0,g_pGroundVB,0,sizeof（CUSTOMVERTEX））;
pd3dDevice->SetFVF（D3DFVF_CUSTOMVERTEX）;
pd3dDevice->DrawPrimitive（D3DPT_TRIANGLESTRIP,0,2）;
//渲染树木
pd3dDevice->SetTransform（D3DTS_WORLD,&g_matTree）;
pd3dDevice->SetTexture（0,g_pTreeTex）;
pd3dDevice->SetStreamSource（0,g_pTreeVB,0,sizeof（CUSTOMVERTEX））;
pd3dDevice->SetFVF（D3DFVF_CUSTOMVERTEX）;
pd3dDevice->DrawPrimitive（D3DPT_TRIANGLESTRIP,0,2）;
四、实验结果
五、实验心得
通过本次实验掌握广告板技术的原理,熟悉广告板技术使用方法，了解广告板技术的使用流程，对Direct3D渲染设备的渲染技术有了更多的了解；广告板不能独立存在，必须依赖于某个广告板集，广告板集内所有的广告板的尺寸、材质均相同。
六、主要代码
//BillBoard.cpp
//-----------------------------------------------------------------------------
//Desc:
入口函数
//-----------------------------------------------------------------------------
INTWINAPIWinMain（HINSTANCE,HINSTANCE,LPSTR,int）
{
//为Debug配置启用运行时内存检查功能
#ifdefined（DEBUG）|defined（_DEBUG）
_CrtSetDbgFlag（_CRTDBG_ALLOC_MEM_DF|_CRTDBG_LEAK_CHECK_DF）;
#endif
//设置回调函数
DXUTSetCallbackDeviceCreated（OnCreateDevice）;
DXUTSetCallbackDeviceReset（OnResetDevice）;
DXUTSetCallbackDeviceLost（OnLostDevice）;
DXUTSetCallbackDeviceDestroyed（OnDestroyDevice）;
DXUTSetCallbackMsgProc（MsgProc）;
DXUTSetCallbackKeyboard（KeyboardProc）;
DXUTSetCallbackFrameRender（OnFrameRender）;
DXUTSetCallbackFrameMove（OnFrameMove）;
//应用程序相关的初始化
InitApp（）;
//初始化DXUT,创建窗口,创建Direct3D设备对象
DXUTInit（true,true,true）;
DXUTSetCursorSettings（true,true）;
DXUTCreateWindow（L"BillBoard"）;
DXUTCreateDevice（D3DADAPTER_DEFAULT,true,640,480,
IsDeviceAcceptable,ModifyDeviceSettings）;
//进入消息循环和场景渲染
DXUTMainLoop（）;
//在此进行应用程序相关的清除工作
returnDXUTGetExitCode（）;
}
//-----------------------------------------------------------------------------
//Desc:
应用程序相关初始化
//-----------------------------------------------------------------------------
voidInitApp（）
{
//初始化对话框
g_SettingsDlg.Init（&g_DialogResourceManager）;
g_HUD.Init（&g_DialogResourceManager）;
g_SampleUI.Init（&g_DialogResourceManager）;
//为g_HUD对话框设置消息处理函数,添加控件
g_HUD.SetCallback（OnGUIEvent）;intiY=10;
g_HUD.AddButton（IDC_TOGGLEFULLSCREEN,L"Togglefullscreen",35,iY,125,22）;
g_HUD.AddButton（IDC_TOGGLEREF,L"ToggleREF（F3）",35,iY+=24,125,22）;
g_HUD.AddButton（IDC_CHANGEDEVICE,L"Changedevice（F2）",35,iY+=24,125,22,VK_F2）;
g_HUD.AddCheckBox（IDC_USEBILLBOARD,L"使用BillBoard矩阵",40,iY+=32,160,24,g_bUseBillBoard）;
}
//-----------------------------------------------------------------------------
//Desc:
设备能力检查
//-----------------------------------------------------------------------------
boolCALLBACKIsDeviceAcceptable（D3DCAPS9*pCaps,D3DFORMATAdapterFormat,
D3DFORMATBackBufferFormat,boolbWindowed,
void*pUserContext）
{
//检查后台缓冲区格式是否支持Alpha混合等操作（postpixelblendingoperations）
IDirect3D9*pD3D=DXUTGetD3DObject（）;
if（FAILED（pD3D->CheckDeviceFormat（pCaps->AdapterOrdinal,pCaps->DeviceType,
AdapterFormat,D3DUSAGE_QUERY_POSTPIXELSHADER_BLENDING,
D3DRTYPE_TEXTURE,BackBufferFormat）））
returnfalse;
returntrue;
}
//-----------------------------------------------------------------------------
//Desc:
修改Direct3D渲染设备设置
//-----------------------------------------------------------------------------
boolCALLBACKModifyDeviceSettings（DXUTDeviceSettings*pDeviceSettings,
constD3DCAPS9*pCaps,void*pUserContext）
{
//如果不支持硬件顶点处理则使用软件顶点处理
if（（pCaps->DevCaps&D3DDEVCAPS_HWTRANSFORMANDLIGHT）==0）
{
pDeviceSettings->BehaviorFlags=D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING;
}
//如果使用参考设备,则弹出警告对话框
staticbools_bFirstTime=true;
if（s_bFirstTime）
{
s_bFirstTime=false;
if（pDeviceSettings->DeviceType==D3DDEVTYPE_REF）
DXUTDisplaySwitchingToREFWarning（）;
}
returntrue;
}
//-----------------------------------------------------------------------------
//Desc:
在此创建管理内存资源对象,创建广告板矩形和纹理对象
//-----------------------------------------------------------------------------
HRESULTCALLBACKOnCreateDevice（IDirect3DDevice9*pd3dDevice,
constD3DSURFACE_DESC*pBackBufferSurfaceDesc,
void*pUserContext）
{
HRESULThr;
V_RETURN（g_DialogResourceManager.OnCreateDevice（pd3dDevice））;
V_RETURN（g_SettingsDlg.OnCreateDevice（pd3dDevice））;
//创建字体
V_RETURN（D3DXCreateFont（pd3dDevice,15,0,FW_BOLD,1,FALSE,DEFAULT_CHARSET,
OUT_DEFAULT_PRECIS,DEFAULT_QUALITY,DEFAULT_PITCH|FF_DONTCARE,
L"Arial",&g_pFont））;
//创建地面顶点缓冲区
V_RETURN（pd3dDevice->CreateVertexBuffer（4*sizeof（CUSTOMVERTEX）,
0,D3DFVF_CUSTOMVERTEX,
D3DPOOL_MANAGED,&g_pGroundVB,NULL））;
CUSTOMVERTEXvertices1[]=
{
{-32.0f,0.0f,-32.0f,0.0f,16.0f,},
{-32.0f,0.0f,32.0f,0.0f,0.0f,},
{32.0f,0.0f,-32.0f,16.0f,16.0f,},
{32.0f,0.0f,32.0f,16.0f,0.0f,}
};
VOID*pVertices1;
if（FAILED（g_pGroundVB->Lock（0,sizeof（vertices1）,（void**）&pVertices1,0）））
returnE_FAIL;
memcpy（pVertices1,vertices1,sizeof（vertices1））;
g_pGroundVB->Unlock（）;
//创建树木顶点缓冲区
V_RETURN（pd3dDevice->CreateVertexBuffer（4*sizeof（CUSTOMVERTEX）,
0,D3DFVF_CUSTOMVERTEX,
D3DPOOL_MANAGED,&g_pTreeVB,NULL））;
CUSTOMVERTEXvertices2[]=
{
{-1.0f,0.0f,0.0f,0.0f,1.0f,},
{-1.0f,2.5f,0.0f,0.0f,0.0f,},
{1.0f,0.0f,0.0f,1.0f,1.0f,},
{1.0f,2.5f,0.0f,1.0f,0.0f,}
};
VOID*pVertices2;
if（FAILED（g_pTreeVB->Lock（0,sizeof（vertices2）,（void**）&pVertices2,0）））
returnE_FAIL;
memcpy（pVertices2,vertices2,sizeof（vertices2））;
g_pTreeVB->Unlock（）;
//创建地面纹理和树木纹理
V_RETURN（D3DXCreateTextureFromFile（pd3dDevice,L"ground.jpg",&g_pGroundTex））;
V_RETURN（D3DXCreateTextureFromFile（pd3dDevice,L"tree.dds",&g_pTreeTex））;
returnS_OK;
}
//-----------------------------------------------------------------------------
//Desc:
在此创建默认内存类型资源对象，设置纹理操作启用alpha混合，alpha混合系数
//-----------------------------------------------------------------------------
HRESULTCALLBACKOnResetDevice（IDirect3DDevice9*pd3dDevice,
constD3DSURFACE_DESC*pBackBufferSurfaceDesc,
void*pUserContext）
{
HRESULThr;
V_RETURN（g_DialogResourceManager.OnResetDevice（））;
V_RETURN（g_SettingsDlg.OnResetDevice（））;
//设置对话框位置和尺寸
g_HUD.SetLocation（pBackBufferSurfaceDesc->Width-170,0）;
g_HUD.SetSize（170,170）;
g_SampleUI.SetLocation（pBackBufferSurfaceDesc->Width-170,
pBackBufferSurfaceDesc->Height-350）;
g_SampleUI.SetSize（170,300）;
//恢复字体
if（g_pFont）
V_RETURN（g_pFont->OnResetDevice（））;
//创建ID3DXSprite接口对象
V_RETURN（D3DXCreateSprite（pd3dDevice,&g_pTextSprite））;
//初始化地面世界矩阵
D3DXMatrixIdentity（&g_matGround）;
//初始化树木世界矩阵
D3DXMatrixIdentity（&g_matTree）;
//设置投影矩阵
D3DXMATRIXA16matProj;
floatfAspectRatio=（float）pBackBufferSurfaceDesc->Width/pBackBufferSurfaceDesc->Height;
D3DXMatrixPerspectiveFovLH（&matProj,D3DX_PI/4,fAspectRatio,1.0f,100.0f）;
pd3dDevice->SetTransform（D3DTS_PROJECTION,&matProj）;
//设置纹理状态
pd3dDevice->SetTextureStageState（0,D3DTSS_COLOROP,D3DTOP_SELECTARG1）;
pd3dDevice->SetTextureStageState（0,D3DTSS_COLORARG1,D3DTA_TEXTURE）;
pd3dDevice->SetSamplerState（0,D3DSAMP_MINFILTER,D3DTEXF_LINEAR）;
pd3dDevice->SetSamplerState（0,D3DSAMP_MAGFILTER,D3DTEXF_LINEAR）;
//Alpha混合设置,设置混合系数
pd3dDevice->SetRenderState（D3DRS_ALPHABLENDENABLE,true）;
pd3dDevice->SetRenderState（D3DRS_SRCBLEND,D3DBLEND_SRCALPHA）;
pd3dDevice->SetRenderState（D3DRS_DESTBLEND,D3DBLEND_INVSRCALPHA）;
//禁用照明效果
pd3dDevice->SetRenderState（D3DRS_LIGHTING,false）;
returnS_OK;
}
//-----------------------------------------------------------------------------
//Desc:
更新场景，根据观察方向，构造广告板矩阵，通过广告板矩阵旋转矩形对象，使其面向观察者
//-----------------------------------------------------------------------------
voidCALLBACKOnFrameMove（IDirect3DDevice9*pd3dDevice,doublefTime,
floatfElapsedTime,void*pUserContext）
{
//设置观察矩阵
staticD3DXMATRIXA16matView;
floatangle=（float）fTime/2.0f;
D3DXVECTOR3vEyePt（8*sin（angle）,1.5f,8*cos（angle））;
D3DXVECTOR3vLookatPt（0.0f,0.0f,0.0f）;
D3DXVECTOR3vUpVec（0.0f,1.0f,0.0f）;
D3DXMatrixLookAtLH（&matView,&vEyePt,&vLookatPt,&vUpVec）;
pd3dDevice->SetTransform（D3DTS_VIEW,&matView）;
//初始化树木世界矩阵
D3DXMatrixIdentity（&g_matTree）;
//使用广告板矩阵
staticD3DXMATRIXmatBillBoard;
if（g_bUseBillBoard==true）
{
//根据当前观察方向构造广告板矩阵
D3DXVECTOR3vDir=vLookatPt-vEyePt;
if（vDir.x>0.0f）
D3DXMatrixRotationY（&matBillBoard,-atanf（vDir.z/vDir.x）+D3DX_PI/2）;
else
D3DXMatrixRotationY（&matBillBoard,-atanf（vDir.z/vDir.x）-D3DX_PI/2）;
//为树木矩阵乘以广告板矩阵
g_matTree=matBillBoard*g_matTree;
}
}
//-----------------------------------------------------------------------------
//Desc:
渲染场景
//-----------------------------------------------------------------------------
voidCALLBACKOnFrameRender（IDirect3DDevice9*pd3dDevice,doublefTime,
floatfElapsedTime,void*pUserContext）
{
HRESULThr;
//如果正在利用Direct3D设备设置对话框进行设置,则不渲染场景
if（g_SettingsDlg.IsActive（））
{
g_SettingsDlg.OnRender（fElapsedTime）;
return;
}
//清除后台颜色缓冲区和深度缓冲区
V（pd3dDevice->Clear（0,NULL,D3DCLEAR_TARGET|D3DCLEAR_ZBUFFER,
D3DCOLOR_ARGB（0,45,50,170）,1.0f,0））;
//渲染场景
if（SUCCEEDED（pd3dDevice->BeginScene
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