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本文接著上一篇文章繼續(xù)記錄Direct3D(簡稱D3D)播放視頻的技術(shù)。上一篇文章中已經(jīng)記錄了使用Direct3D中的Surface渲染視頻的技術(shù)。本文記錄一種稍微復雜但是更加靈活的渲染視頻的方式:使用Direct3D中的Texture(紋理)渲染視頻。
紋理有關(guān)的基礎(chǔ)知識
在記錄使用Direct3D的Texture渲染視頻的技術(shù)之前,首先記錄一下有關(guān)紋理的基礎(chǔ)知識。我自己歸納總結(jié)了以下幾點知識。
1. 渲染(Render),紋理(Texture)
剛開始學習Direct3D顯示視頻技術(shù)的人一定會有一個疑問:“像GDI那樣直接指定一下像素數(shù)據(jù),然后畫在窗口上不就行了?為什么又是渲染又是紋理,搞得這么復雜?”。確實,相比于GDI,Direct3D的入門的代碼要復雜很多。其實Ditect3D中的很多概念并不是出自于視頻領(lǐng)域,而是出自于3D制作。下面簡單記錄一下Direct3D這些概念的意義。
紋理(Texture)紋理實際上就是一張圖片。個人感覺這個詞的英文Texture其實也可以翻譯成“材質(zhì)”(“紋理”總給人一種有很多花紋的感覺 =_=)。在3D制作過程中,如果單靠計算機繪制生成3D模型,往往達不到很真實的效果。如果可以把一張2D圖片“貼”到3D模型的表面上,則不但節(jié)約了計算機繪圖的計算量,而且也能達到更真實的效果。紋理就是這張“貼圖”。例如,下面這張圖就是把一張“木箱表面”的紋理貼在了一個正六面體的六個面上,從而達到了一個“木箱”的效果(還挺像CS里面的木箱的)。
渲染就是從模型生成圖像的過程,通常是3D制作的最后一步。例如上圖的那個木箱,在經(jīng)過紋理貼圖之后,形成了一個“木箱”模型。但是只有把它作為2D圖像輸出到屏幕上之后,它才能被我們的看見。這個輸出的過程就是渲染。我們也可以調(diào)整這個“木箱模型”的參數(shù),達到不同的渲染結(jié)果。比如說改變觀察角度等等。
2. 紋理坐標
Direct3D使用一個紋理坐標系統(tǒng),它是由用水平方向的u軸和豎直方向v軸構(gòu)成。注意v軸是向下的(OpenGL的v軸是向上的)。需要注意的是,紋理坐標的取值范圍是0-1,而不是像普通坐標那樣以像素為單位。它代表了一種圖像映射的關(guān)系。例如紋理坐標是(0.5,0.0),就是把2D紋理橫向二分之一處的點映射到隨后定義的物體頂點上去。輸入像素數(shù)據(jù)的分辨率是320x180。把它作為紋理的時候,它的紋理坐標如下圖所示。
我們可以映射整張紋理到目標物體表面。把紋理坐標(0,0),(0,1)(1,0),(1,1)映射到坐標(0,0), (0,180), (320,0), (320,180)后的結(jié)果如下圖所示。
可以試著修改一下目標物體表面的坐標。把紋理坐標(0,0),(0,1)(1,0),(1,1)映射到坐標(80,0), (0,135), (320,45), (240,180)后的結(jié)果如下圖所示。相當于把紋理“旋轉(zhuǎn)”了一下。
也可以試著修改一下紋理的坐標。把紋理坐標(0,0),(0,1)(0.5,0),(0.5,1)映射到坐標(0,0), (0,180), (320,0), (320,180)后的結(jié)果如下圖所示。由圖可見,“故宮”只有左半邊了。
此外紋理映射還有其他更多的功能,使用起來非常靈活,就不一一記錄了。
3. 靈活頂點格式(Flexible Vertex Format,FVF)
上文記錄了紋理到目標物體表面坐標的映射,但究竟是什么變量建立起了這二者之間的聯(lián)系呢?就是靈活頂點格式。靈活頂點格式(Flexible Vertex Format,FVF)在Direct3D中用來描述一個頂點。靈活頂點格式可以讓我們隨心所欲地自定義其中所包含的頂點屬性信息。例如,指定頂點的三維坐標、顏色、頂點法線和紋理坐標等等。比如我們可以定義一個只包含頂點三維坐標和顏色的結(jié)構(gòu)體:
struct CUSTOMVERTEX
{ float x, y, z; //頂點的三維坐標值,x,y,z DWORD color; //頂點的顏色值
};
也可以定義一個復雜一點,包含很多屬性的頂點:
struct NormalTexVertex
{ float x, y, z; // 頂點坐標 float nx, ny, nz; // 法線向量 float u, v; // 紋理坐標
};
但單單定義出結(jié)構(gòu)體, Direct3D是不能理解我們在干嘛的,這時候,我們需要一個宏來傳達我們定義的頂點有哪些屬性。
比如剛剛我定義的CUSTOMVERTEX結(jié)構(gòu)體就可以通過以下方式來描述:
#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZRHW|D3DFVF_DIFFUSE)
需要注意的是:上述的定義是有順序的。Direct3D支持下述定義。
序號 | 標示 | 含義 |
1 | D3DFVF_XYZ | 包含未經(jīng)過坐標變換的頂點坐標值,不可以和D3DFVF_XYZRHW一起使用 |
2 | D3DFVF_XYZRHW | 包含經(jīng)過坐標變換的頂點坐標值,不可以和D3DFVF_XYZ以及D3DFVF_NORMAL一起使用 |
3 | D3DFVF_XYZB1~5 | 標示頂點混合的權(quán)重值 |
4 | D3DFVF_NORMAL | 包含法線向量的數(shù)值 |
5 | D3DFVF_DIFFUSE | 包含漫反射的顏色值 |
6 | D3DFVF_SPECULAR | 包含鏡面反射的數(shù)值 |
7 | D3DFVF_TEX1~8 | 表示包含1~8個紋理坐標信息,是幾重紋理后綴就用幾,最多8層紋理 |
下面給出一個使用Direct3D播放視頻的時候的自定義頂點類型的代碼。
typedef struct
{FLOAT x,y,z;FLOAT rhw; D3DCOLOR diffuse; FLOAT tu, tv;
} CUSTOMVERTEX;
#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZRHW|D3DFVF_DIFFUSE|D3DFVF_TEX1)
從上述代碼中可以看出,其中包含了一個頂點在目標物體表面的坐標(x, y),以及它的紋理坐標(tu, tv)。修改上述兩個坐標的值,就可以實現(xiàn)各種各樣的映射了。
PS:z坐標在這里用不到。
4. 紋理(Texture)和表面(Surface)的區(qū)別與聯(lián)系
Surfaces是一個存儲2D圖像的內(nèi)存。Textures是一張貼圖。Texture的圖像數(shù)據(jù)存儲于它的Surface中。一個Texture可以包含多個Surface。
D3D視頻顯示的流程
下文將會結(jié)合代碼記錄Direct3D中與視頻顯示相關(guān)的功能。
函數(shù)分析有關(guān)DirectX的安裝可以參考前文,不再記錄。在這里只記錄一下使用Direct3D的Texture渲染視頻的步驟:
1. 創(chuàng)建一個窗口(不屬于D3D的API)
2. 初始化
1) 創(chuàng)建一個Device3. 循環(huán)顯示畫面
2) 設(shè)置一些參數(shù)(非必須)
3) 基于Device創(chuàng)建一個 Texture
4) 基于Device創(chuàng)建一個 VertexBuffer
5) 填充VertexBuffer
1) 清理下面結(jié)合Direct3D的Texture播放RGB的示例代碼,詳細分析一下上文的流程。注意有一部分代碼和上一篇文章中介紹的Direct3D的Surface播放視頻的代碼是一樣的,這里再重復一下。
2) 一幀視頻數(shù)據(jù)拷貝至 Texture
3) 開始一個Scene
4) Device需要啟用的 Texture
5) Device綁定 VertexBuffer
6) 渲染
7) 顯示
1. 創(chuàng)建一個窗口(不屬于D3D的API)
建立一個Win32的窗口程序,就可以用于Direct3D的顯示。程序的入口函數(shù)是WinMain(),調(diào)用CreateWindow()即可創(chuàng)建一個窗口。2. 初始化
1) 創(chuàng)建一個Device這一步完成的時候,可以得到一個IDirect3DDevice9接口的指針。創(chuàng)建一個Device又可以分成以下幾個詳細的步驟:
(a) 通過 Direct3DCreate9()創(chuàng)建一個IDirect3D9接口。
獲取IDirect3D9接口的關(guān)鍵實現(xiàn)代碼只有一行:IDirect3D9 *m_pDirect3D9 = Direct3DCreate9( D3D_SDK_VERSION );
IDirect3D9接口是一個代表我們顯示3D圖形的物理設(shè)備的C++對象。它可以用于獲得物理設(shè)備的信息和創(chuàng)建一個IDirect3DDevice9接口。例如,可以通過它的GetAdapterDisplayMode()函數(shù)獲取當前主顯卡輸出的分辨率,刷新頻率等參數(shù),實現(xiàn)代碼如下。
D3DDISPLAYMODE d3dDisplayMode;
lRet = m_pDirect3D9->GetAdapterDisplayMode( D3DADAPTER_DEFAULT, &d3dDisplayMode );
由代碼可以看出,獲取的信息存儲在D3DDISPLAYMODE結(jié)構(gòu)體中。D3DDISPLAYMODE結(jié)構(gòu)體中包含了主顯卡的分辨率等信息:
/* Display Modes */
typedef struct _D3DDISPLAYMODE
{UINT Width;UINT Height;UINT RefreshRate;D3DFORMAT Format;
} D3DDISPLAYMODE;
也可以用它的GetDeviceCaps()函數(shù)搞清楚主顯卡是否支持硬件頂點處理,實現(xiàn)的代碼如下。
D3DCAPS9 d3dcaps;lRet=m_pDirect3D9->GetDeviceCaps(D3DADAPTER_DEFAULT,D3DDEVTYPE_HAL,&d3dcaps);int hal_vp = 0;if( d3dcaps.DevCaps & D3DDEVCAPS_HWTRANSFORMANDLIGHT ){// yes, save in ‘vp’ the fact that hardware vertex// processing is supported.hal_vp = D3DCREATE_HARDWARE_VERTEXPROCESSING;}
由代碼可以看出,獲取的設(shè)備信息存儲在D3DCAPS9結(jié)構(gòu)體中。D3DCAPS9定義比較長包含了各種各樣的信息,不再列出來。從該結(jié)構(gòu)體的DevCaps字段可以判斷得出該設(shè)備是否支持硬件頂點處理。
(b) 設(shè)置D3DPRESENT_PARAMETERS結(jié)構(gòu)體,為創(chuàng)建Device做準備。
接下來填充一個D3DPRESENT_PARAMETERS結(jié)構(gòu)的實例。這個結(jié)構(gòu)用于設(shè)定我們將要創(chuàng)建的IDirect3DDevice9對象的一些特性,它的定義如下。
typedef struct _D3DPRESENT_PARAMETERS_
{UINT BackBufferWidth;UINT BackBufferHeight;D3DFORMAT BackBufferFormat;UINT BackBufferCount;D3DMULTISAMPLE_TYPE MultiSampleType;DWORD MultiSampleQuality;D3DSWAPEFFECT SwapEffect;HWND hDeviceWindow;BOOL Windowed;BOOL EnableAutoDepthStencil;D3DFORMAT AutoDepthStencilFormat;DWORD Flags;/* FullScreen_RefreshRateInHz must be zero for Windowed mode */UINT FullScreen_RefreshRateInHz;UINT PresentationInterval;
} D3DPRESENT_PARAMETERS;
D3DPRESENT_PARAMETERS這個結(jié)構(gòu)體比較重要。詳細列一下它每個參數(shù)的含義:
BackBufferWidth:后備緩沖表面的寬度(以像素為單位)
BackBufferHeight:后備緩沖表面的高度(以像素為單位)
BackBufferFormat:后備緩沖表面的像素格式(如:32位像素格式為D3DFMT:A8R8G8B8)
BackBufferCount:后備緩沖表面的數(shù)量,通常設(shè)為“1”,即只有一個后備表面
MultiSampleType:全屏抗鋸齒的類型,顯示視頻沒用到,不詳細分析。
MultiSampleQuality:全屏抗鋸齒的質(zhì)量等級,顯示視頻沒用到,不詳細分析。
SwapEffect:指定表面在交換鏈中是如何被交換的。支持以下取值:
*D3DSWAPEFFECT_DISCARD:后備緩沖區(qū)的東西被復制到屏幕上后,后備緩沖區(qū)的東西就沒有什么用了,可以丟棄了。
*D3DSWAPEFFECT_FLIP: 后備緩沖拷貝到前臺緩沖,保持后備緩沖內(nèi)容不變。當后備緩沖大于1個時使用。
*D3DSWAPEFFECT_COPY: 同上。當后備緩沖等于1個時使用。
一般使用D3DSWAPEFFECT_DISCARD。
hDeviceWindow:與設(shè)備相關(guān)的窗口句柄,你想在哪個窗口繪制就寫那個窗口的句柄
Windowed:BOOL型,設(shè)為true則為窗口模式,false則為全屏模式
EnableAutoDepthStencil:設(shè)為true,D3D將自動創(chuàng)建深度/模版緩沖。
AutoDepthStencilFormat:深度/模版緩沖的格式
Flags:一些附加特性
FullScreen_RefreshRateInHz:刷新率,設(shè)定D3DPRESENT_RATE_DEFAULT使用默認刷新率
PresentationInterval:設(shè)置刷新的間隔,可以用以下方式:
*D3DPRENSENT_INTERVAL_DEFAULT,則說明在顯示一個渲染畫面的時候必要等候顯示器刷新完一次屏幕。例如顯示器刷新率設(shè)為80Hz的話,則一秒最多可以顯示80個渲染畫面。
*D3DPRENSENT_INTERVAL_IMMEDIATE:表示可以以實時的方式來顯示渲染畫面。
下面列出使用Direct3D播放視頻的時候的一個典型的設(shè)置??梢钥闯鲇幸恍﹨?shù)都是設(shè)置的False:
//D3DPRESENT_PARAMETERS Describes the presentation parameters.D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;ZeroMemory( &d3dpp, sizeof(d3dpp) );d3dpp.BackBufferWidth = lWidth; d3dpp.BackBufferHeight = lHeight;d3dpp.BackBufferFormat = D3DFMT_X8R8G8B8; d3dpp.BackBufferCount = 1;d3dpp.MultiSampleType = D3DMULTISAMPLE_NONE; d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_COPY; d3dpp.hDeviceWindow = hwnd;d3dpp.Windowed = TRUE;d3dpp.EnableAutoDepthStencil = FALSE;d3dpp.Flags = D3DPRESENTFLAG_VIDEO;d3dpp.PresentationInterval = D3DPRESENT_INTERVAL_DEFAULT;
(c) 通過IDirect3D9的CreateDevice ()創(chuàng)建一個Device。
最后就可以調(diào)用IDirect3D9的CreateDevice()方法創(chuàng)建Device了。
CreateDevice()的函數(shù)原型如下:HRESULT CreateDevice(
UINT Adapter,
D3DDEVTYPE DeviceType,
HWND hFocusWindow,
DWORD BehaviorFlags,
D3DPRESENT_PARAMETERS *pPresentationParameters,
IDirect3DDevice9** ppReturnedDeviceInterface
);
其中每個參數(shù)的含義如下所列:
Adapter:指定對象要表示的物理顯示設(shè)備。D3DADAPTER_DEFAULT始終是主要的顯示器適配器。
DeviceType:設(shè)備類型,包括D3DDEVTYPE_HAL(Hardware Accelerator,硬件加速)、D3DDEVTYPE_SW(SoftWare,軟件)。
hFocusWindow:同我們在前面d3dpp.hDeviceWindow的相同
BehaviorFlags:設(shè)定為D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING(軟件頂點處理)或者D3DCREATE_HARDWARE_VERTEXPROCESSING(硬件頂點處理),使用前應該用D3DCAPS9來檢測用戶計算機是否支持硬件頂點處理功能。
pPresentationParameters:指定一個已經(jīng)初始化好的D3DPRESENT_PARAMETERS實例
ppReturnedDeviceInterface:返回創(chuàng)建的Device
下面列出使用Direct3D播放視頻的時候的一個典型的代碼。
IDirect3DDevice9 *m_pDirect3DDevice;
D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;
…
m_pDirect3D9->CreateDevice( D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, NULL,
D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING|D3DCREATE_MULTITHREADED, &d3dpp, &m_pDirect3DDevice );
2) 設(shè)置一些參數(shù)(非必須)
這一步不是必需的。創(chuàng)建完成IDirect3DDevice9之后,就可以針對該Device設(shè)置一些參數(shù)了。IDirect3DDevice9提供了一系列設(shè)置參數(shù)的API,在這里無法一一列舉,僅列出幾個在視頻播放過程中設(shè)置參數(shù)需要用到的API:SetSamplerState(),SetRenderState(),SetTextureStageState()。
Direct3D函數(shù)命名
在記錄著幾個函數(shù)的作用之前,先說一下IDirect3D中函數(shù)的命名特點:所有接口中的函數(shù)名稱都重新定義了一遍。原來形如XXXX->YYYY(….)的函數(shù),名稱改為了IDirect3DXXXX_YYYY(XXXX,…)。即原本接口的指針移動到了函數(shù)內(nèi)部成為了第一個參數(shù),同時函數(shù)名稱前面加上了“IDirect3DXXXX_”。這樣描述說不清楚,舉個具體的例子吧。比如說調(diào)用IDirect3DDevice9中的SetSamplerState可以采用如下方法:IDirect3DDevice9 * m_pDirect3DDevice;
…
m_pDirect3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
IDirect3DDevice9_SetSamplerState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
實際上也可以使用如下方法:
IDirect3DDevice9 * m_pDirect3DDevice;
…
IDirect3DDevice9_SetSamplerState (m_pDirect3DDevice, 0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
IDirect3DDevice9_SetSamplerState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);
設(shè)置參數(shù)
設(shè)置參數(shù)這里用到了3個API:SetSamplerState(),SetRenderState(),SetTextureStageState()。其中SetSamplerState()可以設(shè)置枚舉類型D3DSAMPLERSTATETYPE的屬性的值。SetRenderState()可以設(shè)置枚舉類型D3DRENDERSTATETYPE的屬性的值。SetTextureStageState()可以設(shè)置枚舉類型D3DTEXTURESTAGESTATETYPE的屬性的值。以上3個枚舉類型中的數(shù)據(jù)太多,無法一一列舉。在這里直接列出Direct3D播放視頻的時候的設(shè)置代碼:
//SetSamplerState()// Texture coordinates outside the range [0.0, 1.0] are set// to the texture color at 0.0 or 1.0, respectively.IDirect3DDevice9_SetSamplerState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DSAMP_ADDRESSU, D3DTADDRESS_CLAMP);IDirect3DDevice9_SetSamplerState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DSAMP_ADDRESSV, D3DTADDRESS_CLAMP);// Set linear filtering qualityIDirect3DDevice9_SetSamplerState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);IDirect3DDevice9_SetSamplerState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR);//SetRenderState()//set maximum ambient lightIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_AMBIENT, D3DCOLOR_XRGB(255,255,0));// Turn off cullingIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE);// Turn off the zbufferIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_ZENABLE, D3DZB_FALSE);// Turn off lightsIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_LIGHTING, FALSE);// Enable ditheringIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_DITHERENABLE, TRUE);// disable stencilIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_STENCILENABLE, FALSE);// manage blendingIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_ALPHABLENDENABLE, TRUE);IDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_SRCBLEND,D3DBLEND_SRCALPHA);IDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_DESTBLEND,D3DBLEND_INVSRCALPHA);IDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_ALPHATESTENABLE,TRUE);IDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_ALPHAREF, 0x10);IDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_ALPHAFUNC,D3DCMP_GREATER);// Set texture statesIDirect3DDevice9_SetTextureStageState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DTSS_COLOROP,D3DTOP_MODULATE);IDirect3DDevice9_SetTextureStageState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DTSS_COLORARG1,D3DTA_TEXTURE);IDirect3DDevice9_SetTextureStageState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DTSS_COLORARG2,D3DTA_DIFFUSE);// turn off alpha operationIDirect3DDevice9_SetTextureStageState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DTSS_ALPHAOP, D3DTOP_DISABLE);
這些代碼設(shè)定的屬性值確實太多,我自己也沒能一一研究。這些屬性不設(shè)置的話也可以顯示,可能會影響到顯示的效果,在這里不再詳細敘述。
3) 基于Device創(chuàng)建一個Texture
通過IDirect3DDevice9接口的CreateTexture()方法可以創(chuàng)建一個Texture。CreateTexture()的函數(shù)原型如下所示:
HRESULT CreateTexture(UINT Width,UINT Height,UINT Levels,DWORD Usage,D3DFORMAT Format,D3DPOOL Pool,IDirect3DTexture9 **ppTexture,HANDLE *pSharedHandle
);
其中每個參數(shù)的含義如下所列:
Width:寬。
Height:高。
Levels:設(shè)為1。
Usage:可以設(shè)定一些選項。例如D3DUSAGE_SOFTWAREPROCESSING表示使用軟件來進行頂點運算,不指定這個值的話,就取的是默認方式:硬件頂點運算。
Format:
Pool:D3DPOOL定義了資源對應的內(nèi)存類型,例如如下幾種類型。
D3D3POOL_DEFAULT:默認值,表示存在于顯卡的顯存中。ppTexture:得到的Texture。
D3D3POOL_MANAGED:由Direct3D自由調(diào)度內(nèi)存的位置(顯存或者緩存中)。
D3DPOOL_SYSTEMMEM: 表示位于內(nèi)存中。
pSharedHandle:可以設(shè)為NULL。
下面給出一個使用Direct3D播放視頻的時候CreateTexture()的典型代碼。
IDirect3DDevice9 * m_pDirect3DDevice;
IDirect3DTexture9 *m_pDirect3DTexture;
…
m_pDirect3DDevice->CreateTexture(lWidth, lHeight, 1, D3DUSAGE_SOFTWAREPROCESSING,D3DFMT_X8R8G8B8,D3DPOOL_MANAGED,&m_pDirect3DTexture, NULL );
4) 基于Device創(chuàng)建一個VertexBuffer
通過IDirect3DDevice9接口的CreateVertexBuffer()方法即可創(chuàng)建一個VertexBuffer。CreateVertexBuffer ()的函數(shù)原型如下所示:
HRESULT IDirect3DDevice9::CreateVertexBuffer(
UINT Length,
DWORD Usage,
DWORD FVF,
D3DPOOL Pool,
IDirectVertexBuffer9** ppVertexBuffer,
HANDLE pHandle
);
其中每個參數(shù)的含義如下所列:
Length:指定頂點緩沖區(qū)的大小,以字節(jié)為單位
Usage:指定頂點緩沖區(qū)屬性(上文已經(jīng)說過)。它可以設(shè)為0或幾種值的組合,例如D3DUSAGE_SOFTWAREPROCESSING表示使用軟件進行頂點計算,否則使用硬件進行頂點計算
FVF:表示頂點的靈活頂點格式,可以設(shè)置D3DFVF_DIFFUSE,D3DFVF_XYZRHW等值。注意其中有些值不能同時使用。
Pool:D3DPOOL定義了資源對應的內(nèi)存類型,例如如下幾種類型(上文已經(jīng)說過)。
D3D3POOL_DEFAULT: 默認值,表示頂點緩存存在于顯卡的顯存中。ppVertexBuffer:是一個指向創(chuàng)建的頂點緩沖區(qū)地址的指針,用于返回頂點緩沖區(qū)的地址
D3D3POOL_MANAGED:由Direct3D自由調(diào)度頂點緩沖區(qū)內(nèi)存的位置(顯存或者緩存中)。
D3DPOOL_SYSTEMMEM: 表示頂點緩存位于內(nèi)存中。
pSharedHandle:是一個保留參數(shù),可設(shè)置為NULL
下面給出一個使用Direct3D播放視頻的時候CreateVertexBuffer ()的典型代碼。
IDirect3DDevice9 * m_pDirect3DDevice;
IDirect3DVertexBuffer9 *m_pDirect3DVertexBuffer;
typedef struct
{FLOAT x,y,z;FLOAT rhw; D3DCOLOR diffuse; FLOAT tu, tv;
} CUSTOMVERTEX;
#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZRHW|D3DFVF_DIFFUSE|D3DFVF_TEX1)
…
m_pDirect3DDevice->CreateVertexBuffer( 4 * sizeof(CUSTOMVERTEX),0, D3DFVF_CUSTOMVERTEX, D3DPOOL_DEFAULT, &m_pDirect3DVertexBuffer, NULL );
上述代碼中用到了一個名為CUSTOMVERTEX自定義的靈活頂點格式(Flexible Vertex Format簡稱FVF)。前文已經(jīng)介紹,這里不再重復。
5) 填充VertexBuffer
通過IDirect3DVertexBuffer9接口的Lock()函數(shù)可以鎖定VertexBuffer并且填充其中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)填充完畢后,可以調(diào)用IDirect3DVertexBuffer9d的Unlock()方法解鎖。
其中每個參數(shù)的含義如下所列:
OffsetToLock: 指定加鎖內(nèi)存起始地址。
SizeToLock:指定加鎖內(nèi)存大小。
ppbData: 用于返回內(nèi)存指針地址。
Flags: 表示頂點緩沖區(qū)的加鎖屬性。
下面給出一個使用Direct3D播放視頻的時候IDirect3DVertexBuffer9的Lock ()的典型代碼。其中的CUSTOMVERTEX是自定義的靈活頂點格式。
//Flexible Vertex Format, FVF
typedef struct{FLOAT x,y,z; // vertex untransformed positionFLOAT rhw; // eye distanceD3DCOLOR diffuse; // diffuse colorFLOAT tu, tv; // texture relative coordinates
} CUSTOMVERTEX;
IDirect3DVertexBuffer9 *m_pDirect3DVertexBuffer;
…
CUSTOMVERTEX *pVertex;lRet = m_pDirect3DVertexBuffer->Lock( 0, 4 * sizeof(CUSTOMVERTEX), (void**)&pVertex, 0 );
加鎖之后,直接通過賦值的方法設(shè)定自定義的定點數(shù)組就可以了,例如上文中的pVertex中的數(shù)據(jù)的設(shè)置如下所示。其中l(wèi)Width和lHeight分別代表了視頻顯示窗口的寬和高。
pVertex[0].x = 0.0f; // leftpVertex[0].y = 0.0f; // toppVertex[0].z = 0.0f;pVertex[0].diffuse = D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255);pVertex[0].rhw = 1.0f;pVertex[0].tu = 0.0f;pVertex[0].tv = 0.0f;pVertex[1].x = lWidth; // rightpVertex[1].y = 0.0f; // toppVertex[1].z = 0.0f;pVertex[1].diffuse = D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255);pVertex[1].rhw = 1.0f;pVertex[1].tu = 1.0f;pVertex[1].tv = 0.0f;pVertex[2].x = lWidth; // rightpVertex[2].y = lHeight; // bottompVertex[2].z = 0.0f;pVertex[2].diffuse = D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255);pVertex[2].rhw = 1.0f;pVertex[2].tu = 1.0f;pVertex[2].tv = 1.0f;pVertex[3].x = 0.0f; // leftpVertex[3].y = lHeight; // bottompVertex[3].z = 0.0f;pVertex[3].diffuse = D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255);pVertex[3].rhw = 1.0f;pVertex[3].tu = 0.0f;pVertex[3].tv = 1.0f;
從代碼中可以看出,x、y分別指定了映射后的坐標。z在這里沒有用到。Diffuse在這里設(shè)定的是白色。tu、tv分別指定了紋理坐標。
數(shù)據(jù)設(shè)定完后,調(diào)用Unlock()即可。
m_pDirect3DVertexBuffer->Unlock();
填充VertexBuffer完成之后,初始化工作就完成了。
3. 循環(huán)顯示畫面
循環(huán)顯示畫面就是一幀一幀的讀取YUV/RGB數(shù)據(jù),然后顯示在屏幕上的過程,下面詳述一下步驟。
1) 清理
在顯示之前,通過IDirect3DDevice9接口的Clear()函數(shù)可以清理Surface。個人感覺在播放視頻的時候用不用這個函數(shù)都可以。因為視頻本身就是全屏顯示的。顯示下一幀的時候自然會覆蓋前一幀的所有內(nèi)容。Clear()函數(shù)的原型如下所示:
HRESULT Clear(DWORD Count,const D3DRECT *pRects,DWORD Flags,D3DCOLOR Color,float Z,DWORD Stencil
);
其中每個參數(shù)的含義如下所列:
Count:說明你要清空的矩形數(shù)目。如果要清空的是整個客戶區(qū)窗口,則設(shè)為0。?
?pRects:這是一個D3DRECT結(jié)構(gòu)體的一個數(shù)組,如果count中設(shè)為5,則這個數(shù)組中就得有5個元素。?
?Flags:一些標記組合。只有三種標記:D3DCLEAR_STENCIL , D3DCLEAR_TARGET , D3DCLEAR_ZBUFFER。?
?Color:清除目標區(qū)域所使用的顏色。?
?float:設(shè)置Z緩沖的Z初始值。Z緩沖還沒研究過,不再記錄。?
?Stencil:這個在播放視頻的時候也沒有用到,不再記錄。
下面給出一個使用Direct3D播放視頻的時候IDirect3DDevice9的Clear()的典型代碼。
IDirect3DDevice9 *m_pDirect3DDevice;
m_pDirect3DDevice->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(0, 0, 255), 1.0f, 0);
上述代碼運行完后,屏幕會變成藍色(R,G,B取值為0,0,255)。
2) 一幀視頻數(shù)據(jù)拷貝至Texture
操作Texture的像素數(shù)據(jù),需要使用IDirect3DTexture9的LockRect()和UnlockRect()方法。使用LockRect()鎖定紋理上的一塊矩形區(qū)域,該矩形區(qū)域被映射成像素數(shù)組。利用函數(shù)返回的D3DLOCKED_RECT結(jié)構(gòu)體,可以對數(shù)組中的像素進行直接存取。LockRect()函數(shù)原型如下。
HRESULT LockRect(UINT Level,D3DLOCKED_RECT *pLockedRect,const RECT *pRect,DWORD Flags
);
每個參數(shù)的意義如下:
Level: 指定了鎖定的紋理是哪一層。
pLockedRect: 返回的一個D3DLOCKED_RECT結(jié)構(gòu)體用于描述被鎖定的區(qū)域。
pRect: 使用一個 RECT結(jié)構(gòu)體指定需要鎖定的區(qū)域。如果為NULL的話就是整個區(qū)域。
Flags: 暫時還沒有細研究。
其中D3DLOCKED_RECT結(jié)構(gòu)體定義如下所示。
typedef struct _D3DLOCKED_RECT
{INT Pitch;void* pBits;
} D3DLOCKED_RECT;
兩個參數(shù)的意義如下:
Pitch:Texture中一行像素的數(shù)據(jù)量(Bytes)。注意,這個值和設(shè)備有關(guān),一般為4的整數(shù)倍,可能會大于一行像素的數(shù)據(jù)量。大于的那部分是無效的數(shù)據(jù)。
pBits:指向被鎖定的數(shù)據(jù)。
結(jié)構(gòu)如下圖所示。
下面給出一個使用Direct3D播放視頻的時候IDirect3DTexture9的數(shù)據(jù)拷貝的典型代碼。
IDirect3DTexture9 *m_pDirect3DTexture;
...
D3DLOCKED_RECT d3d_rect;// Copy pixel data to texturem_pDirect3DTexture->LockRect( 0, &d3d_rect, 0, 0 );byte *pSrc = buffer;byte *pDest = (byte *)d3d_rect.pBits;int stride = d3d_rect.Pitch;int pixel_w_size=pixel_w*bpp/8;for(unsigned long i=0; i< pixel_h; i++){memcpy( pDest, pSrc, pixel_w_size );pDest += stride;pSrc += pixel_w_size;}m_pDirect3DTexture->UnlockRect( 0 );
從代碼中可以看出,是一行一行的拷貝像素數(shù)據(jù)的。
3) 開始一個Scene
使用IDirect3DDevice9接口的BeginScene()開始一個Scene。Direct3D中規(guī)定所有繪制方法都必須在BeginScene()和EndScene()之間完成。這個函數(shù)沒有參數(shù)。
4) Device設(shè)置需要啟用的Texture
使用IDirect3DDevice9接口的SetTexture ()設(shè)置我們當前需要啟用的紋理。SetTexture()函數(shù)的原型如下。
HRESULT SetTexture( DWORD Sampler,IDirect3DBaseTexture9 *pTexture );
其中每個參數(shù)的含義如下所列:
Sampler:指定了應用的紋理是哪一層。Direct3D中最多可以設(shè)置8層紋理,所以這個參數(shù)取值就在0~7之間了。
pTexture:表示我們將要啟用的紋理的IDirect3DBaseTexture9接口對象。
下面給出一個使用Direct3D播放視頻的時候IDirect3DDevice9的SetTexture ()的典型代碼。
IDirect3DDevice9 *m_pDirect3DDevice;
IDirect3DTexture9 *m_pDirect3DTexture;
…
m_pDirect3DDevice->SetTexture( 0, m_pDirect3DTexture );
5) Device綁定VertexBuffer
使用IDirect3DDevice9接口的SetStreamSource()綁定VertexBuffer。SetStreamSource()方法把一個頂點緩存綁定到一個設(shè)備數(shù)據(jù)流,這樣就在頂點數(shù)據(jù)和一個頂點數(shù)據(jù)流端口之間建立了聯(lián)系。
而后使用SetFVF()設(shè)置頂點格式。即告知系統(tǒng)如何解讀VertexBuffer中的數(shù)據(jù)。SetStreamSource()函數(shù)的原型如下。
HRESULT SetStreamSource(UINT StreamNumber,IDirect3DVertexBuffer9 *pStreamData,UINT OffsetInBytes,UINT Stride
);
幾個參數(shù)的定義如下:
StreamNumber:指定數(shù)據(jù)流。
pStreamData:指向IDirect3DVertexBuffer9的指針,用于綁定數(shù)據(jù)流。
OffsetInBytes:還沒有研究該字段。
Stride:單位Vertex數(shù)據(jù)的大小。
下面給出一個使用Direct3D播放視頻的時候IDirect3DDevice9的SetStreamSource()和SetFVF()的典型代碼。
IDirect3DDevice9 *m_pDirect3DDevice;
//Flexible Vertex Format, FVF
typedef struct
{FLOAT x,y,z; // vertex untransformed positionFLOAT rhw; // eye distanceD3DCOLOR diffuse; // diffuse colorFLOAT tu, tv; // texture relative coordinates
} CUSTOMVERTEX;
// Custom flexible vertex format (FVF), which describes custom vertex structure
#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZRHW|D3DFVF_DIFFUSE|D3DFVF_TEX1)
//...
m_pDirect3DDevice->SetStreamSource( 0, m_pDirect3DVertexBuffer,0, sizeof(CUSTOMVERTEX) );
m_pDirect3DDevice->SetFVF( D3DFVF_CUSTOMVERTEX );
6) 渲染
使用IDirect3DDevice9接口的DrawPrimitive()進行渲染。渲染完成后,就可以使用EndScene()結(jié)束這個Scene了。DrawPrimitive()函數(shù)原型如下。
HRESULT DrawPrimitive(D3DPRIMITIVETYPE PrimitiveType,UINT StartVertex,UINT PrimitiveCount
);
幾個參數(shù)的意義如下:
PrimitiveType:一個標記,它通知 Direct3D 以哪種方式渲染物件。
StartVertex:第一個頂點的索引。
PrimitiveCount:通知繪制的物件的數(shù)目。
PrimitiveType有下面選項(注:這個地方不太好理解,直接使用D3DPT_TRIANGLEFAN也可以)
D3DPT_POINTLIST?
點列表:將一連串的頂點作為像素進行繪制
D3DPT_LINELIST?
線列表:彼此孤立(彼此沒有發(fā)生連接)的一些直線
D3DPT_LINESTRIP
線帶:一連串連接的直線。每條直線都是從前一個頂點到當前頂點繪制而成,很像連接點
D3DPT_TRIANGLELIST
三角形列表:這個設(shè)置比較簡單,索引區(qū)每隔三個一個三角形。?
D3DPT_TRIANGLESTRIP
三角形帶:索引區(qū)中每三個一個三角形,前一個三角形的后兩個頂點和后一個三角形的前兩個頂點重合。即繪制的第一個三邊形使用3個頂點,后面繪制的每一個三角形只使用一個額外的頂點。
D3DPT_TRIANGLEFAN?
三角扇形:索引區(qū)中第一個點為公共頂點,后面依次展開,每兩個點和公共定點組成三角形。
下圖顯示了幾種不同的渲染物件的方式。圖中分別按順序1,3,5,7,9…渲染這些點。
//從第0個點開始用D3DPT_POINTLIST模式渲染6個點
m_pDirect3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_POINTLIST,0,6);
//從第0個點開始用D3DPT_LINELIST 模式渲染3條線
m_pDirect3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_LINELIST,0,3);
//從第0個點開始用D3DPT_TRIANGLESTRIP 模式渲染4個三角形
m_pDirect3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP,0,4);
//從第0個點開始用D3DPT_TRIANGLEFAN模式渲染3個三角形
m_pDirect3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLEFAN,0,3);
//從第0個點開始用D3DPT_LINESTRIP 模式渲染5條線
m_pDirect3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_LINELIST,0,5);
//從第0個點開始用D3DPT_TRIANGLELIST 模式渲染2個三角形
m_pDirect3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST,0,2);
下面給出一個使用Direct3D播放視頻的時候IDirect3DDevice9的DrawPrimitive ()的典型代碼。
IDirect3DDevice9 *m_pDirect3DDevice;
…
m_pDirect3DDevice->DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLEFAN, 0, 2 );
7) 顯示
使用IDirect3DDevice9接口的Present ()顯示結(jié)果。Present ()的原型如下。
HRESULT Present(const RECT *pSourceRect,const RECT *pDestRect,HWND hDestWindowOverride,const RGNDATA *pDirtyRegion);
幾個參數(shù)的意義如下:
pSourceRect:你想要顯示的后備緩沖區(qū)的一個矩形區(qū)域。設(shè)為NULL則表示要把整個后備緩沖區(qū)的內(nèi)容都顯示。?
pDestRect:表示一個顯示區(qū)域。設(shè)為NULL表示整個客戶顯示區(qū)。?
hDestWindowOverride:你可以通過它來把顯示的內(nèi)容顯示到不同的窗口去。設(shè)為NULL則表示顯示到主窗口。
pDirtyRegion:高級使用。一般設(shè)為NULL
下面給出一個使用Direct3D播放視頻的時候IDirect3DDevice9的Present ()的典型代碼??梢娭苯尤吭O(shè)置為NULL就可以了。
IDirect3DDevice9 *m_pDirect3DDevice;
…
m_pDirect3DDevice->Present( NULL, NULL, NULL, NULL );
播放視頻流程總結(jié)
文章至此,使用Direct3D顯示YUV/RGB的全部流程就記錄完畢了。最后貼一張圖總結(jié)上述流程。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)總結(jié)
在Direct3D播放YUV/RGB的流程中,用到了許多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),現(xiàn)在理一下它們之間的關(guān)系,如下圖所示。
接口如下所列
IDirect3D9
IDirect3DDevice9IDirect3DTexture9
IDirect3DVertexBuffer9
結(jié)構(gòu)體如下所列
D3DCAPS9
D3DDISPLAYMODED3DPRESENT_PARAMETERS
D3DLOCKED_RECT
CUSTOMVERTEX
代碼
完成的代碼其實長度并不長,如下所示。/*** 最簡單的Direct3D播放視頻的例子(Direct3D播放RGB)[Texture]* Simplest Video Play Direct3D (Direct3D play RGB)[Texture]** 雷霄驊 Lei Xiaohua* leixiaohua1020@126.com* 中國傳媒大學/數(shù)字電視技術(shù)* Communication University of China / Digital TV Technology* http://blog.csdn.net/leixiaohua1020** 本程序使用Direct3D播放RGB/YUV視頻像素數(shù)據(jù)。使用D3D中的Texture渲染數(shù)據(jù)。* 相對于使用Surface渲染視頻數(shù)據(jù)來說,使用Texture渲染視頻數(shù)據(jù)功能更加靈活,* 但是學習起來也會相對復雜一些。** 函數(shù)調(diào)用步驟如下:** [初始化]* Direct3DCreate9():獲得IDirect3D9* IDirect3D9->CreateDevice():通過IDirect3D9創(chuàng)建Device(設(shè)備)* IDirect3DDevice9->CreateTexture():通過Device創(chuàng)建一個Texture(紋理)。* IDirect3DDevice9->CreateVertexBuffer():通過Device創(chuàng)建一個VertexBuffer(頂點緩存)。* IDirect3DVertexBuffer9->Lock():鎖定頂點緩存。* memcpy():填充頂點緩存。* IDirect3DVertexBuffer9->Unlock():解鎖頂點緩存。** [循環(huán)渲染數(shù)據(jù)]* IDirect3DTexture9->LockRect():鎖定紋理。* memcpy():填充紋理數(shù)據(jù)* IDirect3DTexture9->UnLockRect():解鎖紋理。* IDirect3DDevice9->BeginScene():開始繪制。* IDirect3DDevice9->SetTexture():設(shè)置當前要渲染的紋理。* IDirect3DDevice9->SetStreamSource():綁定VertexBuffer。* IDirect3DDevice9->SetFVF():設(shè)置Vertex格式。* IDirect3DDevice9->DrawPrimitive():渲染。* IDirect3DDevice9->EndScene():結(jié)束繪制。* IDirect3DDevice9->Present():顯示出來。** This software plays RGB/YUV raw video data using Direct3D.* It uses Texture in D3D to render the pixel data.* Compared to another method (use Surface), it's more flexible* but a little difficult.** The process is shown as follows:** [Init]* Direct3DCreate9():Get IDirect3D9.* IDirect3D9->CreateDevice():Create a Device.* IDirect3DDevice9->CreateTexture():Create a Texture.* IDirect3DDevice9->CreateVertexBuffer():Create a VertexBuffer.* IDirect3DVertexBuffer9->Lock():Lock VertexBuffer.* memcpy():Fill VertexBuffer.* IDirect3DVertexBuffer9->Unlock():UnLock VertexBuffer.** [Loop to Render data]* IDirect3DTexture9->LockRect():Lock Texture.* memcpy():Fill pixel data...* IDirect3DTexture9->UnLockRect():UnLock Texture.* IDirect3DDevice9->BeginScene():Begin to draw.* IDirect3DDevice9->SetTexture():Set current Texture.* IDirect3DDevice9->SetStreamSource():Bind VertexBuffer.* IDirect3DDevice9->SetFVF():Set Vertex Format.* IDirect3DDevice9->DrawPrimitive():Render.* IDirect3DDevice9->EndScene():End drawing.* IDirect3DDevice9->Present():Show on the screen.*/#include <stdio.h>
#include <tchar.h>
#include <d3d9.h>//Flexible Vertex Format, FVF
typedef struct
{FLOAT x,y,z; FLOAT rhw; D3DCOLOR diffuse; FLOAT tu, tv;
} CUSTOMVERTEX;CRITICAL_SECTION m_critial;
HWND m_hVideoWnd; // 視頻窗口IDirect3D9 *m_pDirect3D9= NULL;
IDirect3DDevice9 *m_pDirect3DDevice= NULL;
IDirect3DTexture9 *m_pDirect3DTexture= NULL;
IDirect3DVertexBuffer9 *m_pDirect3DVertexBuffer= NULL;// Custom flexible vertex format (FVF), which describes custom vertex structure
#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZRHW|D3DFVF_DIFFUSE|D3DFVF_TEX1)//Select one of the Texture mode (Set '1'):
#define TEXTURE_DEFAULT 0
//Rotate the texture
#define TEXTURE_ROTATE 1
//Show half of the Texture
#define TEXTURE_HALF 0//Width, Height
const int screen_w=500,screen_h=500;
const int pixel_w=320,pixel_h=180;
FILE *fp=NULL;
//Bit per Pixel
const int bpp=32;unsigned char buffer[pixel_w*pixel_h*bpp/8];void Cleanup()
{EnterCriticalSection(&m_critial);if(m_pDirect3DVertexBuffer)m_pDirect3DVertexBuffer->Release();if(m_pDirect3DTexture)m_pDirect3DTexture->Release();if(m_pDirect3DDevice)m_pDirect3DDevice->Release();if(m_pDirect3D9)m_pDirect3D9->Release();LeaveCriticalSection(&m_critial);
}int InitD3D( HWND hwnd, unsigned long lWidth, unsigned long lHeight )
{HRESULT lRet;InitializeCriticalSection(&m_critial);Cleanup();EnterCriticalSection(&m_critial);// Create IDirect3Dm_pDirect3D9 = Direct3DCreate9( D3D_SDK_VERSION );if ( m_pDirect3D9 == NULL ){LeaveCriticalSection(&m_critial);return -1;}if ( lWidth == 0 || lHeight == 0 ){RECT rt;GetClientRect( hwnd, &rt );lWidth = rt.right-rt.left;lHeight = rt.bottom-rt.top;}/*//Get Some Info//Retrieves device-specific information about a device.D3DCAPS9 d3dcaps;lRet=m_pDirect3D9->GetDeviceCaps(D3DADAPTER_DEFAULT,D3DDEVTYPE_HAL,&d3dcaps);int hal_vp = 0;if( d3dcaps.DevCaps & D3DDEVCAPS_HWTRANSFORMANDLIGHT ){//save in hal_vp the fact that hardware vertex processing is supported.hal_vp = D3DCREATE_HARDWARE_VERTEXPROCESSING;}// get D3DDISPLAYMODED3DDISPLAYMODE d3dDisplayMode;lRet = m_pDirect3D9->GetAdapterDisplayMode( D3DADAPTER_DEFAULT, &d3dDisplayMode );if ( FAILED(lRet) ){LeaveCriticalSection(&m_critial);return -1;}*///D3DPRESENT_PARAMETERS Describes the presentation parameters.D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;ZeroMemory( &d3dpp, sizeof(d3dpp) );d3dpp.BackBufferWidth = lWidth; d3dpp.BackBufferHeight = lHeight;d3dpp.BackBufferFormat = D3DFMT_UNKNOWN; //d3dpp.BackBufferFormat = D3DFMT_X8R8G8B8;d3dpp.BackBufferCount = 1;d3dpp.MultiSampleType = D3DMULTISAMPLE_NONE; d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_COPY; d3dpp.hDeviceWindow = hwnd;d3dpp.Windowed = TRUE;d3dpp.EnableAutoDepthStencil = FALSE;d3dpp.Flags = D3DPRESENTFLAG_VIDEO;d3dpp.PresentationInterval = D3DPRESENT_INTERVAL_DEFAULT;m_hVideoWnd = hwnd;//Creates a device to represent the display adapter.//Adapter: Ordinal number that denotes the display adapter. D3DADAPTER_DEFAULT is always the primary display //D3DDEVTYPE: D3DDEVTYPE_HAL((Hardware Accelerator), or D3DDEVTYPE_SW(SoftWare)//BehaviorFlags:D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, or D3DCREATE_HARDWARE_VERTEXPROCESSINGlRet = m_pDirect3D9->CreateDevice( D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, NULL,D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING|D3DCREATE_MULTITHREADED, &d3dpp, &m_pDirect3DDevice );/*//Set some property//SetSamplerState()// Texture coordinates outside the range [0.0, 1.0] are set// to the texture color at 0.0 or 1.0, respectively.IDirect3DDevice9_SetSamplerState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DSAMP_ADDRESSU, D3DTADDRESS_CLAMP);IDirect3DDevice9_SetSamplerState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DSAMP_ADDRESSV, D3DTADDRESS_CLAMP);// Set linear filtering qualityIDirect3DDevice9_SetSamplerState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR);IDirect3DDevice9_SetSamplerState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR);//SetRenderState()//set maximum ambient lightIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_AMBIENT, D3DCOLOR_XRGB(255,255,0));// Turn off cullingIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE);// Turn off the zbufferIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_ZENABLE, D3DZB_FALSE);// Turn off lightsIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_LIGHTING, FALSE);// Enable ditheringIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_DITHERENABLE, TRUE);// disable stencilIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_STENCILENABLE, FALSE);// manage blendingIDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_ALPHABLENDENABLE, TRUE);IDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_SRCBLEND,D3DBLEND_SRCALPHA);IDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_DESTBLEND,D3DBLEND_INVSRCALPHA);IDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_ALPHATESTENABLE,TRUE);IDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_ALPHAREF, 0x10);IDirect3DDevice9_SetRenderState(m_pDirect3DDevice, D3DRS_ALPHAFUNC,D3DCMP_GREATER);// Set texture statesIDirect3DDevice9_SetTextureStageState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DTSS_COLOROP,D3DTOP_MODULATE);IDirect3DDevice9_SetTextureStageState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DTSS_COLORARG1,D3DTA_TEXTURE);IDirect3DDevice9_SetTextureStageState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DTSS_COLORARG2,D3DTA_DIFFUSE);// turn off alpha operationIDirect3DDevice9_SetTextureStageState(m_pDirect3DDevice, 0, D3DTSS_ALPHAOP, D3DTOP_DISABLE);*///Creates a texture resource.//Usage: //D3DUSAGE_SOFTWAREPROCESSING: If this flag is used, vertex processing is done in software. // If this flag is not used, vertex processing is done in hardware.//D3DPool: //D3D3POOL_DEFAULT: Resources are placed in the hardware memory (Such as video memory)//D3D3POOL_MANAGED: Resources are placed automatically to device-accessible memory as needed.//D3DPOOL_SYSTEMMEM: Resources are placed in system memory.lRet = m_pDirect3DDevice->CreateTexture(lWidth, lHeight, 1, D3DUSAGE_SOFTWAREPROCESSING,D3DFMT_X8R8G8B8,D3DPOOL_MANAGED,&m_pDirect3DTexture, NULL );if ( FAILED(lRet) ){LeaveCriticalSection(&m_critial);return -1;}// Create Vertex BufferlRet = m_pDirect3DDevice->CreateVertexBuffer( 4 * sizeof(CUSTOMVERTEX),0, D3DFVF_CUSTOMVERTEX, D3DPOOL_DEFAULT, &m_pDirect3DVertexBuffer, NULL );if ( FAILED(lRet) ){LeaveCriticalSection(&m_critial);return -1;}#if TEXTURE_HALFCUSTOMVERTEX vertices[] ={{0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),0.0f,0.0f},{lWidth, 0.0f, 0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),0.5f,0.0f},{lWidth, lHeight, 0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),0.5f,1.0f},{0.0f, lHeight, 0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),0.0f,1.0f}};
#elif TEXTURE_ROTATE//Rotate Texture?CUSTOMVERTEX vertices[] ={{lWidth/4, 0.0f, 0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),0.0f,0.0f},{lWidth, lHeight/4, 0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),1.0f,0.0f},{lWidth*3/4, lHeight, 0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),1.0f,1.0f},{0.0f, lHeight*3/4,0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),0.0f,1.0f}};
#elseCUSTOMVERTEX vertices[] ={{0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),0.0f,0.0f},{lWidth, 0.0f, 0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),1.0f,0.0f},{lWidth, lHeight, 0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),1.0f,1.0f},{0.0f, lHeight, 0.0f, 1.0f,D3DCOLOR_ARGB(255, 255, 255, 255),0.0f,1.0f}};
#endif// Fill Vertex BufferCUSTOMVERTEX *pVertex;lRet = m_pDirect3DVertexBuffer->Lock( 0, 4 * sizeof(CUSTOMVERTEX), (void**)&pVertex, 0 );if ( FAILED(lRet) ){LeaveCriticalSection(&m_critial);return -1;}memcpy(pVertex, vertices, sizeof(vertices));m_pDirect3DVertexBuffer->Unlock();LeaveCriticalSection(&m_critial);return 0;
}bool Render()
{LRESULT lRet;//Read Data//RGBif (fread(buffer, 1, pixel_w*pixel_h*bpp/8, fp) != pixel_w*pixel_h*bpp/8){// Loopfseek(fp, 0, SEEK_SET);fread(buffer, 1, pixel_w*pixel_h*bpp/8, fp);}if(buffer == NULL || m_pDirect3DDevice == NULL) return false;//Clears one or more surfaceslRet = m_pDirect3DDevice->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET,D3DCOLOR_XRGB(0, 255, 0), 1.0f, 0);D3DLOCKED_RECT d3d_rect;//Locks a rectangle on a texture resource.//And then we can manipulate pixel data in it.lRet = m_pDirect3DTexture->LockRect( 0, &d3d_rect, 0, 0 );if ( FAILED(lRet) ){return false;}// Copy pixel data to texturebyte *pSrc = buffer;byte *pDest = (byte *)d3d_rect.pBits;int stride = d3d_rect.Pitch;int pixel_w_size=pixel_w*bpp/8;for(unsigned long i=0; i< pixel_h; i++){memcpy( pDest, pSrc, pixel_w_size );pDest += stride;pSrc += pixel_w_size;}m_pDirect3DTexture->UnlockRect( 0 );//Begin the sceneif ( FAILED(m_pDirect3DDevice->BeginScene()) ){return false;}lRet = m_pDirect3DDevice->SetTexture( 0, m_pDirect3DTexture );//Binds a vertex buffer to a device data stream.m_pDirect3DDevice->SetStreamSource( 0, m_pDirect3DVertexBuffer,0, sizeof(CUSTOMVERTEX) );//Sets the current vertex stream declaration.lRet = m_pDirect3DDevice->SetFVF( D3DFVF_CUSTOMVERTEX );//Renders a sequence of nonindexed, geometric primitives of the //specified type from the current set of data input streams.m_pDirect3DDevice->DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLEFAN, 0, 2 );m_pDirect3DDevice->EndScene();//Presents the contents of the next buffer in the sequence of back //buffers owned by the device.m_pDirect3DDevice->Present( NULL, NULL, NULL, NULL );return true;
}LRESULT WINAPI MyWndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wparma, LPARAM lparam)
{switch(msg){case WM_DESTROY:Cleanup();PostQuitMessage(0);return 0;}return DefWindowProc(hwnd, msg, wparma, lparam);
}int WINAPI WinMain( __in HINSTANCE hInstance, __in_opt HINSTANCE hPrevInstance, __in LPSTR lpCmdLine, __in int nShowCmd )
{WNDCLASSEX wc;ZeroMemory(&wc, sizeof(wc));wc.cbSize = sizeof(wc);wc.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);wc.lpfnWndProc = (WNDPROC)MyWndProc;wc.lpszClassName = L"D3D";wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;RegisterClassEx(&wc);HWND hwnd = NULL;hwnd = CreateWindow(L"D3D", L"Simplest Video Play Direct3D (Texture)", WS_OVERLAPPEDWINDOW, 100, 100, screen_w, screen_h, NULL, NULL, hInstance, NULL);if (hwnd==NULL){return -1;}if(InitD3D( hwnd, pixel_w, pixel_h)==E_FAIL){return -1;}ShowWindow(hwnd, nShowCmd);UpdateWindow(hwnd);fp=fopen("../test_bgra_320x180.rgb","rb+");if(fp==NULL){printf("Cannot open this file.\n");return -1;}MSG msg;ZeroMemory(&msg, sizeof(msg));while (msg.message != WM_QUIT){//PeekMessage, not GetMessageif (PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE)){TranslateMessage(&msg);DispatchMessage(&msg);}else{Sleep(40);Render();}}UnregisterClass(L"D3D", hInstance);return 0;
}
代碼說明
1. 目前支持讀取bgra格式的像素數(shù)據(jù)。
2. 窗口的寬高為screen_w,screen_h。像素數(shù)據(jù)的寬高為pixel_w,pixel_h。它們的定義如下。
//Width, Height
const int screen_w=500,screen_h=500;
const int pixel_w=320,pixel_h=180;
3. 其他要點
本程序使用的是Win32的API創(chuàng)建的窗口。但注意這個并不是MFC應用程序的窗口。MFC代碼量太大,并不適宜用來做教程。因此使用Win32的API創(chuàng)建窗口。程序的入口函數(shù)是WinMain(),其中調(diào)用了CreateWindow()創(chuàng)建了顯示視頻的窗口。此外,程序中的消息循環(huán)使用的是PeekMessage()而不是GetMessage()。GetMessage()獲取消息后,將消息從系統(tǒng)中移除,當系統(tǒng)無消息時,會等待下一條消息,是阻塞函數(shù)。而函數(shù)PeekMesssge()是以查看的方式從系統(tǒng)中獲取消息,可以不將消息從系統(tǒng)中移除(相當于“偷看”消息),是非阻塞函數(shù);當系統(tǒng)無消息時,返回FALSE,繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼。使用PeekMessage()的好處是可以保證每隔40ms可以顯示下一幀畫面。
4. 通過代碼前面的宏,可以選擇幾種不同的紋理映射方式
//Select one of the Texture mode (Set '1'):
#define TEXTURE_DEFAULT 1
//Rotate the texture
#define TEXTURE_ROTATE 0
//Show half of the Texture
#define TEXTURE_HALF 0
第一種是正常的映射方式,第二種是“旋轉(zhuǎn)”的方式,第三種是只映射一半的方式。
5. 代碼中還有很多注釋的部分都是可用的代碼,可以取消注釋看看效果。
運行結(jié)果
下面展示一下三種紋理映射方式的結(jié)果:
(1) 正常