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网站建设期间注意事项,建网络商城网站,郑州百姓网招聘,网站维护案文章目录 任务要求原始代码CPP文件代码着色器文件代码 效果展示 任务要求 本篇文章是中国农业大学虚拟现实课程的一次作业内容#xff0c;需要对五个茶壶模型使用不同的光照进行着色和渲染#xff0c;然后旋转展示。 本人的代码也是在其他人的代码的基础上修改来的#xf… 文章目录 任务要求原始代码CPP文件代码着色器文件代码 效果展示 任务要求 本篇文章是中国农业大学虚拟现实课程的一次作业内容需要对五个茶壶模型使用不同的光照进行着色和渲染然后旋转展示。 本人的代码也是在其他人的代码的基础上修改来的主要用于服务下一届没有商业用途侵删。 原始代码 代码包括CPP文件代码和FX着色器文件代码两部分 CPP文件代码 //导入用于创建基于DirectX3D的桌面应用程序的相关库 #include windows.h #include d3d11.h #include d3dx11.h #include d3dcompiler.h #include xnamath.h #include resource.h //导入其他的库文件 #include cimport.h #include scene.h #include stdio.h #include postprocess.h #include vector//定义一个“简单顶点”结构体包含位置和法线两个向量 struct SimpleVertex {XMFLOAT3 Pos; //用于记录顶点位置的三维向量XMFLOAT3 Normal; //用于记录顶点法线的三维向量用于计算光照和渲染 };//定义一个常量缓冲器结构体用于传递常量数据给着色器 struct ConstantBuffer {XMMATRIX mWorld; //定义世界矩阵XMMATRIX mView; //定义视图矩阵XMMATRIX mProjection; //定义投影矩阵XMFLOAT4 vLightDir; //定义光源方向XMFLOAT4 vLightColor; //定义光源颜色XMFLOAT4 vOutputColor; //定义环境光的颜色XMFLOAT4 objectColor; //定义光谱反射率物体自身的颜色XMFLOAT4 hightLightColor; //定义光谱反射率高光颜色XMFLOAT4 eye; //定义观察位置 };//全局变量定义部分初始化部分就是分别对这里的每一个变量进行初始化 HINSTANCE g_hInst NULL; //程序实例句柄 HWND g_hWnd NULL; //创建的窗口 D3D_DRIVER_TYPE g_driverType D3D_DRIVER_TYPE_NULL; //驱动器类型 D3D_FEATURE_LEVEL g_featureLevel D3D_FEATURE_LEVEL_11_0; //DirectX3D的特性级别 ID3D11Device* g_pd3dDevice NULL; //DirectX3D设备类型 ID3D11DeviceContext* g_pImmediateContext NULL; //设备的上下文 IDXGISwapChain* g_pSwapChain NULL; //交换链 ID3D11RenderTargetView* g_pRenderTargetView NULL; //渲染目标视图ID3D11Texture2D* g_pDepthStencil NULL; //深度模板纹理 ID3D11DepthStencilView* g_pDepthStencilView NULL; //深度模板视图ID3D11VertexShader* g_pVertexShader NULL; //顶点着色器 ID3D11PixelShader* g_pPixelShader NULL; //像素着色器 ID3D11PixelShader* g_pPixelShaderSolid NULL; //另一个像素着色器 ID3D11PixelShader** g_pPixelSh new ID3D11PixelShader * [5]; //本次作业中指向五种像素着色器指针的指针ID3D11InputLayout* g_pVertexLayout NULL; //顶点布局方式 ID3D11Buffer* g_pVertexBuffer NULL; //顶点缓冲区 ID3D11Buffer* g_pIndexBuffer NULL; //索引缓冲区 ID3D11Buffer* g_pConstantBuffer NULL; //常量缓冲区XMMATRIX g_World; //世界矩阵 XMMATRIX g_View; //视角矩阵 XMMATRIX g_Projection; //投影矩阵ID3D11ShaderResourceView* g_pTextureRV NULL; ID3D11SamplerState* g_pSamplerLinear NULL;//自定义的全局变量 unsigned int numVerticeTotal 0; //记录导入的模型的顶点总数 unsigned int faceNum 0; //记录导入的模型的面的总数//函数的前向引用声明 HRESULT InitWindow(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow); //用于初始化窗口的函数 HRESULT InitDevice(void); //用于初始化设备的函数 void CleanupDevice(void); //用于清空设备资源的函数 LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM); //窗口消息处理函数 void Render(void); //用于进行渲染的函数//Windows图形应用程序的入口点相当于命令行程序的main函数 int WINAPI wWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPWSTR lpCmdLine, int nCmdShow) {//告诉编译器在编译过程中忽视函数中传入的两个参数不要产生警告这两个参数通常都不被使用UNREFERENCED_PARAMETER(hPrevInstance);UNREFERENCED_PARAMETER(lpCmdLine);//尝试初始化一个窗口传入的参数是程序实例句柄和窗口的显示状态如果初始化失败则函数退出if (FAILED(InitWindow(hInstance, nCmdShow)))return 0;//尝试初始化应用程序的DirectX3D图形设备如果初始化失败则清理设备资源并函数退出if (FAILED(InitDevice())){//清理和释放图形设备的资源CleanupDevice(); return 0;}//主消息循环部分MSG msg { 0 };//只有收到退出消息之后程序才会退出while (WM_QUIT ! msg.message){//检查消息队列中是否有消息存在如果有消息则处理这些消息if (PeekMessage(msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE)){TranslateMessage(msg);DispatchMessage(msg);}//如果没有消息则进行场景渲染else{Render();}}//清理和释放图形设备的资源CleanupDevice();//返回应用程序的退出状态码return (int)msg.wParam; }//用于初始化一个窗口的函数 HRESULT InitWindow(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow) {//注册一个对各项属性进行了设置的窗口类WNDCLASSEX wcex;wcex.cbSize sizeof(WNDCLASSEX); //【通常的设置】wcex.style CS_HREDRAW | CS_VREDRAW; //窗口类的样式设置窗口尺寸发生改变时进行重新绘制wcex.lpfnWndProc WndProc; //设置处理窗口类消息的函数WndProcwcex.cbClsExtra 0; //【通常的设置】wcex.cbWndExtra 0; //【通常的设置】wcex.hInstance hInstance; //设置窗口类的应用程序句柄wcex.hIcon LoadIcon(hInstance, (LPCTSTR)IDC_TUTORIAL1); //设置窗口类的图标wcex.hCursor LoadCursor(NULL, IDC_ARROW); //【通常的设置】wcex.hbrBackground (HBRUSH)(COLOR_WINDOW 1); //【通常的设置】wcex.lpszMenuName NULL; //设置窗口的wcex.lpszClassName LTutorialWindowClass; //设置窗口类的名称wcex.hIconSm LoadIcon(wcex.hInstance, (LPCTSTR)IDC_TUTORIAL1); //设置窗口类的图标//根据上述的设置注册一个窗口类如果失败则返回错误信息if (!RegisterClassEx(wcex))return E_FAIL;//根据注册的窗口类创建一个窗口g_hInst hInstance;//设置窗口的初始位置和大小RECT rc { 0, 0, 1500, 1000 };//根据给定的窗口位置和大小调整窗口另外两个参数是窗口的样式和是否有菜单栏AdjustWindowRect(rc, WS_OVERLAPPEDWINDOW, FALSE);//创建一个窗口可以设置窗口的标题g_hWnd CreateWindow(LTutorialWindowClass, LLighting and coloring of three-dimensional objects 计算机201 旷欣然, WS_OVERLAPPEDWINDOW,CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, rc.right - rc.left, rc.bottom - rc.top, NULL, NULL, hInstance,NULL);//如果创建窗体失败则返回失败信息if (!g_hWnd)return E_FAIL;//根据指定的显示方式显示窗口ShowWindow(g_hWnd, nCmdShow);return S_OK; }//编译着色器代码的辅助函数 HRESULT CompileShaderFromFile(WCHAR* szFileName, LPCSTR szEntryPoint, LPCSTR szShaderModel, ID3DBlob** ppBlobOut) {HRESULT hr S_OK;DWORD dwShaderFlags D3DCOMPILE_ENABLE_STRICTNESS; #if defined( DEBUG ) || defined( _DEBUG )// Set the D3DCOMPILE_DEBUG flag to embed debug information in the shaders.// Setting this flag improves the shader debugging experience, but still allows // the shaders to be optimized and to run exactly the way they will run in // the release configuration of this program.dwShaderFlags | D3DCOMPILE_DEBUG; #endifID3DBlob* pErrorBlob;hr D3DX11CompileFromFile(szFileName, NULL, NULL, szEntryPoint, szShaderModel,dwShaderFlags, 0, NULL, ppBlobOut, pErrorBlob, NULL);if (FAILED(hr)){if (pErrorBlob ! NULL)OutputDebugStringA((char)pErrorBlob-GetBufferPointer());if (pErrorBlob) pErrorBlob-Release();return hr;}if (pErrorBlob) pErrorBlob-Release();return S_OK; }//自定义的用于导入指定的模型文件的函数 const struct aiScene load_obj(char* path) {//借助Assimp库中的函数以高质量导入指定路径的模型文件const aiScene* scene aiImportFile(path, aiProcessPreset_TargetRealtime_MaxQuality);//遍历模型的每一个网格累加每个网格的顶点总数和面数并通过全局变量存储for (unsigned int i 0; i scene-mNumMeshes; i){numVerticeTotal scene-mMeshes[i]-mNumVertices;faceNum scene-mMeshes[i]-mNumFaces;}//将导入模型文件的结果返回return scene; }//用于初始化DirectX3D设备并创建交换链的函数 HRESULT InitDevice(void) {//借助于Assimp模块和自定义的函数导入茶壶文件const struct aiScene* teapot NULL;teapot load_obj(teapot2.obj);HRESULT hr S_OK;//获取客户窗口区的尺寸并记录宽度和高度RECT rc;GetClientRect(g_hWnd, rc);UINT width rc.right - rc.left;UINT height rc.bottom - rc.top;//条件预编译指令程序在调试模式下则在创建设备时创建调试功能从而从调试器中获取调用和调试信息UINT createDeviceFlags 0; #ifdef _DEBUGcreateDeviceFlags | D3D11_CREATE_DEVICE_DEBUG; #endif//通过数组存储不同的DirectX3D设备的类型并记录数组大小D3D_DRIVER_TYPE driverTypes[] {D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE, //显卡的硬件驱动器通常具有最好的性能D3D_DRIVER_TYPE_WARP, //软件驱动器性能较低D3D_DRIVER_TYPE_REFERENCE, //参考驱动器用于调试和开发的过程};UINT numDriverTypes ARRAYSIZE(driverTypes);//通过数组存储DirectX3D不同的特性级别并记录数组的大小D3D_FEATURE_LEVEL featureLevels[] {D3D_FEATURE_LEVEL_11_0, //DirectX3D 11.0特性级别通常具有最好的性能D3D_FEATURE_LEVEL_10_1, //DirectX3D 10.1特性级别一些功能受到限制D3D_FEATURE_LEVEL_10_0, //DirectX3D 10.0特性级别更低的硬件要求和功能};UINT numFeatureLevels ARRAYSIZE(featureLevels);//设置一个交换链的属性和配置DXGI_SWAP_CHAIN_DESC sd;ZeroMemory(sd, sizeof(sd)); //初始清空操作确保变量都被正确初始化sd.BufferCount 1; //设置不使用双缓冲区一般都会使用前缓冲区和后缓冲区sd.BufferDesc.Width width; //设置交换链的宽度sd.BufferDesc.Height height; //设置交换链的高度sd.BufferDesc.Format DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM; //设置交换链缓冲区的格式sd.BufferDesc.RefreshRate.Numerator 60; //设置刷新率的分母sd.BufferDesc.RefreshRate.Denominator 1; //设置刷新率的分子与上面的分母组合就是屏幕的刷新率为60Hzsd.BufferUsage DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT; //设置缓冲区的用途是渲染目标sd.OutputWindow g_hWnd; //设置呈现的窗口句柄为全局窗口句柄sd.SampleDesc.Count 1; //设置不使用多重采样sd.SampleDesc.Quality 0; //【不使用多重采样的正常设置】sd.Windowed TRUE; //设置交换链在窗口模式下运行//通过循环尝试不同的驱动器类型从而确定能够成功创建设备和交换链for (UINT driverTypeIndex 0; driverTypeIndex numDriverTypes; driverTypeIndex){//使用全局变量记录当前迭代的驱动器类型g_driverType driverTypes[driverTypeIndex];//根据指定的驱动器类型和DirectX3D的版本尝试创建驱动器hr D3D11CreateDeviceAndSwapChain(NULL, g_driverType, NULL, createDeviceFlags, featureLevels, numFeatureLevels,D3D11_SDK_VERSION, sd, g_pSwapChain, g_pd3dDevice, g_featureLevel, g_pImmediateContext);//如果创建成功则提前退出循环if (SUCCEEDED(hr))break;}//如果创建失败则返回错误信息if (FAILED(hr))return hr;//创建渲染目标视图需要后缓冲区中的纹理数据ID3D11Texture2D* pBackBuffer NULL;//尝试获取后缓冲区的纹理数据获取失败则返回提示信息hr g_pSwapChain-GetBuffer(0, __uuidof(ID3D11Texture2D), (LPVOID)pBackBuffer);if (FAILED(hr))return hr;//尝试创建一个目标视图并将其与后缓冲区的纹理相关联hr g_pd3dDevice-CreateRenderTargetView(pBackBuffer, NULL, g_pRenderTargetView);//创建完成后则释放后缓冲区的数据防止内存泄露pBackBuffer-Release();if (FAILED(hr))return hr;//创建深度模板纹理并对其相关属性进行设置D3D11_TEXTURE2D_DESC descDepth;ZeroMemory(descDepth, sizeof(descDepth)); //清空改变量的缓冲区内容防止出错descDepth.Width width; //设置宽度descDepth.Height height; //设置高度descDepth.MipLevels 1; //表示不使用纹理数组descDepth.ArraySize 1; //表示不使用纹理数组descDepth.Format DXGI_FORMAT_D24_UNORM_S8_UINT; //设置纹理格式descDepth.SampleDesc.Count 1; //不使用多重采样descDepth.SampleDesc.Quality 0; //不使用多重采样的默认设置descDepth.Usage D3D11_USAGE_DEFAULT; //设置纹理用途被GPU读写descDepth.BindFlags D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL; //设置绑定标志descDepth.CPUAccessFlags 0; //设置CPU不允许访问纹理descDepth.MiscFlags 0; //不设置其他标志//尝试创建一个深度模板纹理hr g_pd3dDevice-CreateTexture2D(descDepth, NULL, g_pDepthStencil);if (FAILED(hr))return hr;//创建深度模板视图并将其与渲染目标相关联D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC descDSV;ZeroMemory(descDSV, sizeof(descDSV)); //将结构体的内容初始化为0确保每一个字段都被正常初始化descDSV.Format descDepth.Format; //将深度模板视图的格式设置为与深度模板纹理相同的格式descDSV.ViewDimension D3D11_DSV_DIMENSION_TEXTURE2D; //设置视图维度2D视图descDSV.Texture2D.MipSlice 0; //【通常设置】//创建深度模板视图并将其与渲染目标相关联hr g_pd3dDevice-CreateDepthStencilView(g_pDepthStencil, descDSV, g_pDepthStencilView);//如果创建失败则返回错误信息if (FAILED(hr))return hr;//将渲染目标视图和深度模板视图设置为当前的渲染目标意味着渲染操作将绘制到这些视图中g_pImmediateContext-OMSetRenderTargets(1, g_pRenderTargetView, g_pDepthStencilView);//设置视口用于确定渲染目标的可见区域的矩形D3D11_VIEWPORT vp;vp.Width (FLOAT)width; //设置视口的宽度与客户区的宽度匹配vp.Height (FLOAT)height; //设置高度与客户区的高度匹配vp.MinDepth 0.0f; //设置深度范围为0.0f-1.0fvp.MaxDepth 1.0f;vp.TopLeftX 0; //【通常设置】vp.TopLeftY 0; //【通常设置】//将配置好的视口设置为当前渲染上下文的视口g_pImmediateContext-RSSetViewports(1, vp);//编译顶点着色器ID3DBlob pVSBlob NULL; //接收编译完成的着色器代码//对顶点着色器进行编译传入的参数分别是着色器文件路径、入口点名称、着色器模型版本、保存的指针hr CompileShaderFromFile(LTest4.fx, VS, vs_4_0, pVSBlob);//如果编译过程出错则通过消息框输出提示信息if (FAILED(hr)){MessageBox(NULL,L啊哦您所提供的FX文件路径好像不正确呢请给出正确的文件路径, LError, MB_OK);return hr;}//根据顶点着色器代码的编译结果创建一个顶点着色器对象hr g_pd3dDevice-CreateVertexShader(pVSBlob-GetBufferPointer(), pVSBlob-GetBufferSize(), NULL, g_pVertexShader);//如果创建失败则会将之前的顶点着色器编译结果释放并返回if (FAILED(hr)){pVSBlob-Release();return hr;}//定义输入布局描述顶点数据的组织方式由位置、法线和纹理三部分组成D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC layout[] {{ POSITION, 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0, 0, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0 },{ NORMAL, 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0, 12, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0 },{ TEXCOORD, 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0, 12, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0 },};//获取输入布局数组的元素数量UINT numElements ARRAYSIZE(layout);//根据上面的定义的输入布局创建输入布局hr g_pd3dDevice-CreateInputLayout(layout, numElements, pVSBlob-GetBufferPointer(),pVSBlob-GetBufferSize(), g_pVertexLayout);//释放已经不需要使用的顶点着色器编译结果pVSBlob-Release();//如果创建失败则返回失败代码if (FAILED(hr))return hr;//根据创建的输入布局进行设置确保顶点数据按照正确的格式传递给顶点着色器g_pImmediateContext-IASetInputLayout(g_pVertexLayout);//编译像素着色器文件ID3DBlob* pPSBlob NULL;hr CompileShaderFromFile(LTest4.fx, PS, ps_4_0, pPSBlob);//编译失败则通过错误框给出提示if (FAILED(hr)){MessageBox(NULL,L啊哦您所提供的FX文件路径好像不正确呢请给出正确的文件路径, LError, MB_OK);return hr;}//根据像素着色器的编译结果创建像素着色器hr g_pd3dDevice-CreatePixelShader(pPSBlob-GetBufferPointer(), pPSBlob-GetBufferSize(), NULL, g_pPixelShader);//将已经不需要使用的像素着色器编译结果释放pPSBlob-Release();//如果出错则给出错误代码if (FAILED(hr))return hr;//编译另一个像素着色器在同一个文件中用于进行五种光照的展示pPSBlob NULL;hr CompileShaderFromFile(LTest4.fx, PSSolid, ps_4_0, pPSBlob);if (FAILED(hr)){MessageBox(NULL,L啊哦您所提供的FX文件路径好像不正确呢请给出正确的文件路径., LError, MB_OK);return hr;}//根据编译结果创建另一个像素着色器hr g_pd3dDevice-CreatePixelShader(pPSBlob-GetBufferPointer(), pPSBlob-GetBufferSize(), NULL, g_pPixelShaderSolid);//释放已经不需要使用了的编译结果pPSBlob-Release();if (FAILED(hr))return hr;//使用STL向量存储五种类型的光照std::vectorLPCSTR shaders{ PSAmbient,PSLambertian,PSBlinn,PSToon,PSTexture };//分别对五种不同的光照类型做初始化for (size_t i 0; i 5; i){//对着色器文件种当前编号的对应的光照进行编译pPSBlob NULL;hr CompileShaderFromFile(LTest4.fx, shaders[i], ps_4_0, pPSBlob);//如果编译失败则给出错误提示信息if (FAILED(hr)){MessageBox(NULL,L啊哦您所提供的FX文件路径好像不正确呢请给出正确的文件路径C., LError, MB_OK);return hr;}//根据编译好的结果创建对应的像素着色器hr g_pd3dDevice-CreatePixelShader(pPSBlob-GetBufferPointer(), pPSBlob-GetBufferSize(), NULL, g_pPixelSh[i]);//释放像素着色器的编译结果防止内存泄露pPSBlob-Release();if (FAILED(hr))return hr;}//创建一个长度为茶壶的顶点总数的数组SimpleVertex* vertices new SimpleVertex[numVerticeTotal];int index 0;//遍历茶壶文件的所有网格并将茶壶的大小进行缩放不然图中无法展示五个茶壶for (unsigned int i 0; i teapot-mNumMeshes; i){auto pMesh teapot-mMeshes[i];for (unsigned int j 0; j pMesh-mNumVertices; j) {//修改网格的大小进行缩放float x pMesh-mVertices[j].x * 0.4;float y pMesh-mVertices[j].y * 0.4;float z pMesh-mVertices[j].z * 0.4;//调整法线的方向用于调整光照效果float a pMesh-mNormals[j].x * 0.3;float b pMesh-mNormals[j].y * 0.3;float c pMesh-mNormals[j].z * 0.3;//存储缩放后的顶点位置和法线vertices[index] { XMFLOAT3(x,y,z), XMFLOAT3(a,b,c) };}}//创建顶点缓冲区用于存储顶点数据D3D11_BUFFER_DESC bd;ZeroMemory(bd, sizeof(bd)); //清空内存用于初始化bd.Usage D3D11_USAGE_DEFAULT; //设置缓冲区的用途GPU读写bd.ByteWidth sizeof(SimpleVertex) * numVerticeTotal; //设置缓冲区的字节宽度bd.BindFlags D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER; //设置缓冲区的绑定标志bd.CPUAccessFlags 0; //设置CPU不可访问缓冲区//创建初始化顶点缓冲区所用的数据D3D11_SUBRESOURCE_DATA InitData;ZeroMemory(InitData, sizeof(InitData)); //清空内存用于初始化InitData.pSysMem vertices; //使用vertices数组中的内容初始化缓冲区//指定顶点缓冲区指针、初始化的数据和设备来创建顶点缓冲区hr g_pd3dDevice-CreateBuffer(bd, InitData, g_pVertexBuffer);if (FAILED(hr))return hr;//设置顶点缓冲区UINT stride sizeof(SimpleVertex);UINT offset 0;//根据指定的设置设置顶点缓冲区g_pImmediateContext-IASetVertexBuffers(0, 1, g_pVertexBuffer, stride, offset);//创建索引缓冲区//由于每个三角形有三个点因此索引数量是三角形的数量的三倍WORD* indices new WORD[faceNum * 3];unsigned int pos 0;unsigned int meshPos 0;for (int i 0; i teapot-mNumMeshes; i){for (int j 0; j teapot-mMeshes[i]-mNumFaces; j){struct aiFace face teapot-mMeshes[i]-mFaces[j];for (int k 0; k face.mNumIndices; k){int index face.mIndices[k];indices[pos] index meshPos;}}meshPos teapot-mMeshes[i]-mNumVertices;}//对索引缓冲区进行设置bd.Usage D3D11_USAGE_DEFAULT; //设置用途为在GPU上进行读写bd.ByteWidth sizeof(WORD) * faceNum * 3; //设置缓冲区的字节宽度bd.BindFlags D3D11_BIND_INDEX_BUFFER; //设置缓冲区标志bd.CPUAccessFlags 0; //设置CPU不可访问InitData.pSysMem indices; //使用上面的indices数组初始化缓冲区//根据上述的索引缓冲区设置创建一个索引缓冲区hr g_pd3dDevice-CreateBuffer(bd, InitData, g_pIndexBuffer);if (FAILED(hr))return hr;//将创建好的索引缓冲区绑定到输入装配阶段g_pImmediateContext-IASetIndexBuffer(g_pIndexBuffer, DXGI_FORMAT_R16_UINT, 0);//设置图元拓扑类型为三角形列表g_pImmediateContext-IASetPrimitiveTopology(D3D11_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLELIST);//创建常量缓冲区相关的设置和前面的缓冲区设置相同bd.Usage D3D11_USAGE_DEFAULT;bd.ByteWidth sizeof(ConstantBuffer);bd.BindFlags D3D11_BIND_CONSTANT_BUFFER;bd.CPUAccessFlags 0;hr g_pd3dDevice-CreateBuffer(bd, NULL, g_pConstantBuffer);if (FAILED(hr))return hr;//创建着色器资源视图将教学平台提供的tile_wood图像加载到设备中以便在渲染中使用hr D3DX11CreateShaderResourceViewFromFile(g_pd3dDevice, Ltile_wood.jpg, NULL, NULL, g_pTextureRV, NULL);if (FAILED(hr))return hr;//创建一个采样器状态确定如何从纹理图像中获取颜色样本进行渲染D3D11_SAMPLER_DESC sampDesc;ZeroMemory(sampDesc, sizeof(sampDesc));sampDesc.Filter D3D11_FILTER_MIN_MAG_MIP_LINEAR;sampDesc.AddressU D3D11_TEXTURE_ADDRESS_WRAP;sampDesc.AddressV D3D11_TEXTURE_ADDRESS_WRAP;sampDesc.AddressW D3D11_TEXTURE_ADDRESS_WRAP;sampDesc.ComparisonFunc D3D11_COMPARISON_NEVER;sampDesc.MinLOD 0;sampDesc.MaxLOD D3D11_FLOAT32_MAX;hr g_pd3dDevice-CreateSamplerState(sampDesc, g_pSamplerLinear);if (FAILED(hr))return hr;//初始化世界矩阵g_World XMMatrixIdentity();//初始化视角矩阵也就是人的观察位置XMVECTOR Eye XMVectorSet(0.0f, 4.0f, -10.0f, 0.0f);XMVECTOR At XMVectorSet(0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f);XMVECTOR Up XMVectorSet(0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f);g_View XMMatrixLookAtLH(Eye, At, Up);//初始化投影矩阵g_Projection XMMatrixPerspectiveFovLH(XM_PIDIV4, width / (FLOAT)height, 0.01f, 100.0f);return S_OK; }//清理已经创建的设备的函数 inline void CleanupDevice(void) {if (g_pImmediateContext) g_pImmediateContext-ClearState();if (g_pConstantBuffer) g_pConstantBuffer-Release();if (g_pVertexBuffer) g_pVertexBuffer-Release();if (g_pIndexBuffer) g_pIndexBuffer-Release();if (g_pVertexLayout) g_pVertexLayout-Release();if (g_pVertexShader) g_pVertexShader-Release();if (g_pPixelShaderSolid) g_pPixelShaderSolid-Release();if (g_pPixelShader) g_pPixelShader-Release();if (g_pDepthStencil) g_pDepthStencil-Release();if (g_pDepthStencilView) g_pDepthStencilView-Release();if (g_pRenderTargetView) g_pRenderTargetView-Release();if (g_pSwapChain) g_pSwapChain-Release();if (g_pImmediateContext) g_pImmediateContext-Release();if (g_pd3dDevice) g_pd3dDevice-Release(); }//处理窗口消息的函数传入的参数包括窗口、消息类型和附加参数 LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {PAINTSTRUCT ps;HDC hdc;//根据消息类型进行对应的操作switch (message){//重绘窗口内容case WM_PAINT:hdc BeginPaint(hWnd, ps);EndPaint(hWnd, ps);break;//窗口关闭case WM_DESTROY:PostQuitMessage(0);break;//其他类型消息调用默认的窗口消息处理函数default:return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);}return 0; }//对一帧图像进行渲染的函数 void Render(void) {//更新时间static float t 0.0f;//对于参考类型的设备以固定的速度旋转if (g_driverType D3D_DRIVER_TYPE_REFERENCE){t (float)XM_PI * 0.0125f;}//对于其他类型的设备时间的修改是根据当前获取的时间进行的else{static DWORD dwTimeStart 0;DWORD dwTimeCur GetTickCount();if (dwTimeStart 0)dwTimeStart dwTimeCur;t (dwTimeCur - dwTimeStart) / 1200.0f;}//绕着原点进行旋转g_World XMMatrixRotationY(t);//设置背景颜色float ClearColor[4] { 0.25f, 0.25f, 0.25f, 1.0f }; g_pImmediateContext-ClearRenderTargetView(g_pRenderTargetView, ClearColor);//清空深度缓冲区的内容准备进行深度测试g_pImmediateContext-ClearDepthStencilView(g_pDepthStencilView, D3D11_CLEAR_DEPTH, 1.0f, 0);//创建一个常量缓冲区用于将新的信息传递到着色器包括三种矩阵、视角和光照效果ConstantBuffer cb1;cb1.mWorld XMMatrixTranspose(g_World);cb1.mView XMMatrixTranspose(g_View);cb1.mProjection XMMatrixTranspose(g_Projection);cb1.vLightDir XMFLOAT4(-1.0f, 1.0f, -1.5f, 1.0f);cb1.vLightColor XMFLOAT4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);cb1.vOutputColor XMFLOAT4(0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f);cb1.objectColor XMFLOAT4(0.8f, 1.0f, 0.8f, 1.0f);cb1.hightLightColor XMFLOAT4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);cb1.eye XMFLOAT4(0.0f, 4.0f, -10.0f, 1.0f);//更新全局变量中的常量缓冲区g_pImmediateContext-UpdateSubresource(g_pConstantBuffer, 0, NULL, cb1, 0, 0);//对五个茶壶模型分别进行渲染通过迭代的方法for (size_t i 0; i 5; i){cb1.mWorld XMMatrixTranspose(g_World * XMMatrixTranslation(-4.0f i * 2, 0.0f, 0.0f));g_pImmediateContext-UpdateSubresource(g_pConstantBuffer, 0, NULL, cb1, 0, 0);g_pImmediateContext-VSSetShader(g_pVertexShader, NULL, 0);g_pImmediateContext-VSSetConstantBuffers(0, 1, g_pConstantBuffer);g_pImmediateContext-PSSetShader(g_pPixelSh[i], NULL, 0);g_pImmediateContext-PSSetConstantBuffers(0, 1, g_pConstantBuffer);g_pImmediateContext-PSSetShaderResources(0, 1, g_pTextureRV);g_pImmediateContext-PSSetSamplers(0, 1, g_pSamplerLinear);g_pImmediateContext-DrawIndexed(faceNum * 3, 0, 0);}//将后台缓冲区的内容呈现到前台缓冲区屏幕来展示渲染结果g_pSwapChain-Present(0, 0); }着色器文件代码 Texture2D txDiffuse : register(t0); SamplerState samLinear : register(s0); cbuffer ConstantBuffer : register(b0) {matrix World;matrix View;matrix Projection;float4 vLightDir;float4 vLightColor;float4 vOutputColor;float4 objectColor;float4 hightLightColor;float4 eye; }//顶点着色器输入数据格式 struct VS_INPUT {float4 Pos : POSITION;float3 Norm : NORMAL;float2 Tex : TEXCOORD0; };//像素着色器输入数据格式 struct PS_INPUT {float4 Pos : SV_POSITION;float3 Norm : NORMAL;float4 Pos_world : Position;float2 Tex : TEXCOORD0; };//顶点着色器函数 PS_INPUT VS(VS_INPUT input) {PS_INPUT output (PS_INPUT)0;output.Pos mul(input.Pos, World);output.Pos_world output.Pos;output.Pos mul(output.Pos, View);output.Pos mul(output.Pos, Projection);output.Norm mul(input.Norm, World);output.Tex input.Tex;return output; }//原始的像素着色器函数 float4 PS(PS_INPUT input) : SV_Target {float4 finalColor 0;//do NdotL lighting for 2 lightsfor (int i 0; i 2; i){finalColor saturate(dot((float3)vLightDir[i],input.Norm) * vLightColor[i]);}finalColor.a 1;return finalColor; }//固定颜色像素着色器 float4 PSSolid(PS_INPUT input) : SV_Target {return vOutputColor; }//环境光着色器 float4 PSAmbient(PS_INPUT input) : SV_Target {return vOutputColor; }//漫反射光照着色器 float4 PSLambertian(PS_INPUT input) : SV_Target {return saturate(objectColor * vLightColor * max(0, dot(input.Norm,vLightDir))) vOutputColor; }//Blinn-Phong光照着色器 float4 PSBlinn(PS_INPUT input) : SV_Target {float4 posLight normalize(vLightDir - input.Pos_world);float4 posView normalize(eye - input.Pos_world);float4 h posLight posView;float4 b normalize(h);return saturate(hightLightColor * objectColor * pow(max(0, dot(input.Norm, b)), 0.9)) PSLambertian(input); }//卡通渲染着色器 float4 PSToon(PS_INPUT input) : SV_Target {float a max(0, dot(input.Norm, vLightDir));float4 L1 float4(0.1f, 0.2f, 0.1f, 0.0f);float4 L2 float4(0.2f, 0.4f, 0.2f, 0.0f);float4 L3 float4(0.4f, 0.6f, 0.4f, 0.0f);float4 L4 float4(0.6f, 0.8f, 0.6f, 0.0f);float TH1 0.2;float TH2 0.4;float TH3 0.6;float TH4 1;if (a TH1)return L1;if (a TH1 a TH2)return L2;if (a TH2 a TH3)return L3;if (a TH3 a TH4)return L4;return 0; }//纹理映射着色器 float4 PSTexture(PS_INPUT input) : SV_Target {return txDiffuse.Sample(samLinear, input.Tex) * vLightColor * max(0, dot(input.Norm, vLightDir)); }效果展示