Текстура
Теперь нам предстоит изучить одну из важнейших тем - использование растровых образов. В Direct3D имеется несколько типов (стилей) текстур. Мы изучим текстуру, подобную наклеиваемым обоям.
Как всегда, для изучения нового понятия нам потребуется познакомиться с новыми типами объектов и интерфейсов. И как обычно для этой книги, знакомство осуществим на конкретном примере. Сейчас им послужит проект каталога Ех06. Работа примера очень проста: на экране выводится содержимое растрового файла - картинка с изображением дискеты (рис. 8.5).
Рис. 8.5. Простейший пример использования текстуры
Кратко смысл программы можно описать так: на два связанных треугольника, образующих квадрат, накладывается квадратная текстура.
В списке переменных добавилась еще одна, связанная с используемым СОМ-объектом:
FD3Texture : IDIRECT3DTEXTURE8;
В начале работы ее значением устанавливается nil, а при завершении работы перед окончательным освобождением памяти вызывается метод _Reiease этого объекта.
Формат данных вершины, помимо пространственных координат, содержит еще две, связанные с наложением текстуры:
type
TCUSTOMVERTEX = packed record
X, Y, Z : Single;
U, V : Single; // Новая пара координат в формате вершины
end;
const
D3DFVF_CUSTOMVERTEX = D3DFVF_XYZ or D3DFVF_TEX1; // Новая константа
Итак, для наложения текстуры на объект для каждой вершины должны указываться текстурные координаты. Сейчас мы используем двумерную текстуру. Она представляет собой прямоугольный массив данных. Для такой текстуры в формате вершин необходимо задавать две координаты, обычно называемые U и V. Первая из этих координат ассоциирована с горизонтальной осью текстуры, вторая, V-координата - с вертикальной. То есть для вершины, связываемой с левым нижним углом текстуры, оба эти значения должны быть нулевыми, а для вершины, к которой приклеивается правый верхний угол текстуры, оба эти значения должны быть единичными. Обращаю внимание, что эти координаты никак не связаны с пространственными координатами вершин и примитива, сам примитив не обязан иметь единичные размеры.
Константа DSDFVFJTEXI является указанием на то, что координаты текстуры задаются именно парой чисел, максимальным может быть девять координат.
При инициализации буфера вершин используем тот же прием, что и в предыдущем примере, т. е. обходимся без вспомогательного массива. Но инициализация буфера производится один раз, в самом начале работы приложения.
Квадрат располагаем в центре экрана:
function TfrmD3D.InitVB : HRESULT;
var
Vertices : ^TCustomVertex;
hRet : HRESULT;
begin
// Буфер вершин на четыре вершины квадрата
hRet := FD3DDevice.CreateVertexBuffer(4 * SizeOf(TCustomVerrex), 0,
D3DFVF_CUSTOMVERTEX, D3DPOOL_DEFAULT, FD3DVB);
if Failed(hRet) then begin
Result := hRet;
Exit;
end;
// Устанавливаем поток
hRet := FD3DDevice.SetStreamSource(0, FD3DVB, SizeOf(TCustomVertex));
if Failed(hRet) then begin
Result := hRet;
Exit;
end;
// Задаем шейдер вершин
hRet := FD3DDevice.SetVertexShader(D3DFVF_CUSTOMVERTEX);
if Failed(hRet) then begin
Result := hRet;
Exit;
end;
// Заполняем буфер данными
hRet := FD3DVB.Lock(0, 4 * SizeOf(TCustomVertex), PByte(Vertices), 0),
if Failed(hRet) then begin
Result := hRet;
Exit;
end;
// Левый нижний угол квадрата
Vertices.X = -0.5; // Координата на листе
Vertices.Y = -0.5;
Vertices.Z = 0; // Левый нижний угол текстуры
Vertices.U = 0;
Vertices.V = 0;
Inc(Vertices); // Переходим к следующей вершине
Vertices.X = -0.5; // Левый верхний угол квадрата
Vertices.Y = 0.5;
Vertices.Z = 0;
Vertices.U = 0;
Vertices.V = 1;
Inc(Vertices);
Vertices.X = 0.5; // Правый нижний угол квадрата
Vertices.Y = -0.5;
Vertices.Z = 0;
Vertices.U = 1;
V ertices.V = 0;
I nc(Vertices) ;
Vertices.X =0.5; // Правый верхний угол квадрата
Vertices.Y = 0.5;
V ertices.Z = 0;
V ertices.U = 1;
V ertices.V = 1;
R esult := FD3DVB.Unlock;
end;
Текстура создается с помощью отдельной функции, единственным аргументом которой является имя файла-прототипа:
function TfrmD3D.InitTexture (const FileName : String) : HRESOLT;
var
hRet : HRESULT;
d3dlr : TD3DLOCKED_RECT; // Вспомогательная запись
dwDstPitch : DWORD; // Шаг поверхности текстуры
X, Y : DWORD;
Bmp : tBitmap;
R, G, В : Byte;
begin
Bmp := TBitmap.Create;
Bmp.LoadFromfile (FileName);
// Создание объекта текстуры
hRet := FD3DDevice.CreateTexture (Bmp.Width, Bmp.Height, 0, 0,
D3DFMT_A8R8G8B8, D3DPOOL_MANAGED, FD3Texture);
if FAILED(hRet) then begin
Result := hRet;
Exit;
end;
// Запираем поверхность текстуры FD3Texture.LockRect(0, d3dlr, nil, 0);
dwDstPitch := d3dlr.Pitch; // Запоминаем шаг поверхности
// Заполняем поверхность данными из растра
for Y := 0 to Bmp.Height - 1 do
for X := 0 to Bmp.Width - 1 do begin
R := GetRValue (Bmp.Canvas.Pixels [X, DWORD (Bmp.Height - 1) - Y]);
G := GetGValue (Bmp.Canvas.Pixels [X, DWORD (Bmp.Height - 1) - Y]);
В := GetBValue (Bmp.Canvas.Pixels [X, DWORD (Bmp.Height - 1) - Y]);
PDWORD (DWORD(d3dlr.pBits)+Y*dwDstPitch + X * 4)^:=
D3DCOLOR_XRGB(R,G, B);
end;
Bmp.Free;
// Отпираем поверхность текстуры
Result := FD3Texture.UnlockRect(0);
end;
Первые два аргумента метода CreateTexture объекта устройства - ширина и высота создаваемой текстуры. Каждое из этих чисел должно быть степенью двойки. Это очень важное правило, не пропустите его. Растр может быть любого размера, но поверхность текстуры произвольные размеры иметь не может. Если необходимо использовать растр, размеры которого не равны степени двойки, его следует масштабировать, используя те же приемы, которые мы рассмотрели в нескольких примерах на тему применения DirectDraw.
Следующие два параметра метода для нас не важны, а вот на пятый аргумент, формат пиксела, надо обратить внимание. Выбор формата поверхности текстуры оставлен за разработчиком, который сам должен решить, какое значение из предлагаемого набора для него наиболее всего подходит. Для текстур, представляющих собой обычные растры, самым удобным является 32-битный формат, в котором на каждый пиксел приходится четверка чисел. Константа, соответствующая такому формату - D3DFMT_А8R8G8В8. Конечно, можно использовать и другие форматы, например "5-6-5", но при манипуляции с пикселами поверхности необходимо учитывать сделанный выбор.
Последними аргументами метода CreateTexture являются константа, отражающая пожелание разработчика о месте расположения поверхности текстуры, и собственно имя создаваемого объекта.
После того как объект текстуры создан, необходимо заполнить его поверхность. Как видим из кода, порядок действий здесь похож на манипуляции, производимые с поверхностями в DirectDraw: поверхность вначале запирается, и мы получаем информацию о ее шаге и адресе, по которому она располагается. После того как поверхность заполнена, она должна быть разблокирована.
Вторым аргументом метода LockRect, запирающего поверхность текстуры, должна передаваться величина типа ТD3DLОСКЕD_RЕСТ, вспомогательная запись из двух полей: шаг, ширина поверхности и адрес поверхности в памяти.
Заполняем поверхность текстуры тривиальным образом, сообразно с пикселами загруженного растра. Ось Y при этом переворачиваем, присутствующее здесь преобразование типа в DWORD совсем не обязательно, его я осуществляю только для того, чтобы предотвратить ненужные предупреждения компилятора.
Адресация ячейки пиксела текстуры аналогична тому, что мы производили в DirectDraw: опираемся на шаг поверхности, который не обязательно равен ее ширине. Значение X умножается на 4, т. е. на размер одной ячейки. Число это обусловлено выбранным форматом пиксела.
После того как поверхность текстуры заполнена и разблокирована, необходимо задать параметры ее использования и назначить текущей. Из соображений оптимизации рекомендуется устанавливать текстуру только на время непосредственного ее использования:
with FD3DDevice do begin
SetTexture(0, FD3Texture); // Задаем текущую текстуру
SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLOROP, D3DTA_TEXTURE);
end;
// Квадрат, покрытый текстурой
hRet := FD3DDevice.DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 0, 2);
if FAILED(hRet) then begin
Result := hRet;
Exit;
end;
// Делаем текстуру недействительной
FD3DDevice.SetTexture(0, nil);
Чтобы задать текущую текстуру, необходимо вызвать метод SetTexture объекта устройства, вторым аргументом передается нужный объект текстуры или nil в случае, если текстура больше не используется. Представленное за этим действие следует понимать как задание правил операций с цветом при работе с текстурой, значение цвета для каждого пиксела определяется содержимым поверхности текстуры.
Методы SetTexture и SetTextureStageState должны вызываться в установленном состоянии воспроизведения, после вызова метода BeginScene. Также помните о том, что блоки установок могут содержать вызовы этих методов.
Итак, текстура является приклеенным к примитиву образом, который масштабируется и поворачивается вслед за ним. В проекте каталога Ех07 квадрат, покрытый текстурой, вращается, а нажатием клавиш <Insert> и <Delete> можно манипулировать его размерами (рис. 8.6).
Рис. 8.6. Текстура поворачивается и растягивается вслед за положением вершин примитива
Поворачивается квадрат тривиальным образом, с течением времени меняем пространственные координаты вершин треугольников, образующих квадрат. Текстурные же координаты вершин неизменны, они не зависят от текущего положения квадрата, этими кнопками мы прикрепляем углы образа к нашему квадрату.
