Direct3D基础-材质D3DMATERIAL9

本文介绍了Direct3D中材质的基本概念及其在光照模型中的作用。包括漫反射、环境光、镜面反射及自发光等属性,并说明了如何使用IDirect3DDevice9::SetMaterial函数来设置材质。

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光照的两大要素是光源和物体的材质,物体表面材质属性决定了它能反射什么颜色的光线以及反射多少光线。

一、Direct3D中材质的定义

D3D中材质通过D3DMATERIAL9结构来表示:

typedef struct D3DMATERIAL9 {
    D3DCOLORVALUE Diffuse;
    D3DCOLORVALUE Ambient;
    D3DCOLORVALUE Specular;
    D3DCOLORVALUE Emissive;
    
float Power;
}
 D3DMATERIAL9, *LPD3DMATERIAL9;
  • Diffuse-指定表面反射的漫反射光。
  • Ambient-指定表面反射的环境光。
  • Specular-指定表面反射的镜面光。
  • Emissive-表面本身自发光。
  • Power -镜面高光,它的值是高光的锐利值,该值越大表示高光强度与周围亮度相差越大。

表面顶点的颜色亮度总和为:

I表示物体的颜色值,上式表示物体的颜色总和=物体反射环境光+物体反射漫反射光+物体反射镜面反射光+自发光。

二、材质的应用

函数IDirect3DDevice9::SetMaterial()设置Direct3D当前的材质属性:

HRESULT SetMaterial(
  CONST D3DMATERIAL9
* pMaterial
);

 

参考文献:
Frank D. Luna:Introduction to 3D Game Programming with DirectX 9.0
翁云兵:3D游戏程序设计入门(DirectX9.0)

陈卡:DirectX9 3D 图形程序设计

Direct3D9提供了强大的3D图形渲染能力,要初始化3D环境并绘制几何图形,你需要遵循以下步骤: 参考资源链接:[Direct3D9入门教程:从基础到纹理渲染](https://wenku.csdn.net/doc/6i0ize7dgu?spm=1055.2569.3001.10343) 首先,初始化Direct3D设备。这涉及到创建一个D3DPRESENT_PARAMETERS结构体,用于指定窗口模式、全屏模式、颜色格式、深度缓存等参数。接着,你需要创建一个D3DDEVICE对象,通常通过调用Direct3D对象的CreateDevice方法来完成。 ```cpp D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp; // 初始化参数 ZeroMemory(&d3dpp, sizeof(d3dpp)); // 清零内存 // 设置参数... d3dpp.EnableAutoDepthStencil = TRUE; // 启用Z缓存 // 其他参数设置... d3dDevice = d3dObject->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, hWnd, D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &d3dpp, NULL); ``` 接下来,创建几何图形的顶点缓冲区,并填充顶点数据。例如,创建一个三角形: ```cpp // 声明顶点结构体 struct CUSTOMVERTEX { FLOAT x, y, z; // 顶点坐标 DWORD color; // 颜色 }; CUSTOMVERTEX vertices[] = { { 1.0f, 1.0f, 0.0f, 0x0000ff00, }, // 颜色为绿色 { 1.0f, -1.0f, 0.0f, 0x00ff0000, }, // 颜色为红色 {-1.0f, -1.0f, 0.0f, 0xff000000, }, // 颜色为蓝色 {-1.0f, 1.0f, 0.0f, 0xffff0000, } // 颜色为红色 }; // 创建顶点缓冲区并填充数据... ``` 然后,设置灯光效果。在Direct3D中,可以使用D3DLIGHT9结构体来定义灯光的属性,比如方向、颜色和强度。 ```cpp D3DLIGHT9 light; ZeroMemory(&light, sizeof(light)); light.Type = D3DLIGHT_DIRECTIONAL; // 方向光 light.Diffuse.r = 0.8f; light.Diffuse.g = 0.8f; light.Diffuse.b = 0.8f; light.Direction = D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, -1.0f); // 向屏幕内 // 设置灯光属性... ``` 对于材质效果,创建一个D3DMATERIAL9结构体,并设置其属性,如环境、漫反射和镜面反射颜色。 ```cpp D3DMATERIAL9 material; ZeroMemory(&material, sizeof(material)); material.Diffuse.r = 1.0f; // 红色 material.Diffuse.g = 0.5f; // 半透明 material.Diffuse.b = 0.0f; // 无蓝色 material.Ambient = material.Diffuse; // 环境色等于漫反射色 // 应用材质... ``` 最后,调用渲染循环中的绘制方法,如BeginScene、Clear、DrawPrimitive等,来绘制场景。 ```cpp d3dDevice->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, 0xffffffff, 1.0f, 0); d3dDevice->BeginScene(); // 设置变换、设置灯光、设置材质... d3dDevice->SetStreamSource(0, vertexBuffer, 0, sizeof(CUSTOMVERTEX)); d3dDevice->SetFVF(D3DFVF_CUSTOMVERTEX); d3dDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 2); // 绘制三角形 d3dDevice->EndScene(); d3dDevice->Present(NULL, NULL, NULL, NULL); ``` 在这段过程中,你需要确保正确地处理了设备的状态管理,包括灯光、材质、变换状态等,以及正确地处理了索引缓存和Z缓存的管理。 《Direct3D9入门教程:从基础到纹理渲染》中详细介绍了这些概念和步骤,从初始化Direct3D接口到绘制基本图形,再到灯光和材质的处理,以及纹理映射等,都是初学者了解Direct3D9所必需的知识。通过实践上述教程中的代码示例,可以加深理解并掌握Direct3D9基础。 参考资源链接:[Direct3D9入门教程:从基础到纹理渲染](https://wenku.csdn.net/doc/6i0ize7dgu?spm=1055.2569.3001.10343)
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