学步园

         在第四章里我们就讨论过关于绘制直线的问题：使用基本图元里的line list或line strip绘制直线。但是这两种直线都不能改变宽度，也没有抗锯齿功能（除非整个场景都使用了抗锯齿）。

         对于不同类型的应用程序来说，绘制直线可能是最普通常见的操作，也可能根本不需要绘制他们。无论如何，有一个方便的Line类能在任何时候满足我们的需要。为了展现绘制线条是多么方便，我们将快速写一个程序来随即绘制一些线条。

         创建一个新工程，为编写Direct3D程序做好准备。不需要再次重复这些简单的操作了吧。

public void InitializeGraphics()（略）

         protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)

     {

         device.Clear(ClearFlags.Target,Color.Black,1.0f,0);

         device.BeginScene();

         //Draw some lines

         DrawRandomLines();

         device.EndScene();

         device.Present();

         System.Threading.Thread.Sleep(500); 

         this.Invalidate();

     }

     这里没有什么新内容。只是在最后我们让线程休眠一小段时间，这样可以看清我们所绘制的线，接下来再次开始循环。显然，还没有定义DrawRandomLines方法，添加代码：

private void DrawRandomLines()

{

     Random r = new Random();

     int numberLines = r.Next(50);

     using(Line l = new Line(device))

     {

         for(int i=0; i<numberLines; i++)

         {

              int numVectors = 0;

              while(numVectors < 2)

                   numVectors = r.Next(4);

              Vector2[] vecs = new Vector2[numVectors];

              for(int inner = 0; inner < vecs.Length; inner++)

                   vecs[inner] = new Vector2(r.Next(this.Width),r.Next(this.Height));

              Color c = Color.FromArgb(r.Next(byte.MaxValue),r.Next(byte.MaxValue),r.Next(byte.MaxValue));

int width = 0;

              while(width == 0)

                   width = r.Next(this.Width / 100);

              l.Width = width;

              l.Antialias = r.Next(50) > 25 ? true : false;

              l.Begin();

              l.Draw(vecs,c);

              l.End();

         }

     }

}

     每次调用这个方法的时候，都先创建一个随机数作为所要绘制线条的数量。创建一个line对象来分别绘制每一根线条。可以为每一条线都创建一个line对象，可一个创建一个“全局”的line对象，当然前者让代码更容易看懂。

     接下来，随机选择这条线条中的点。必须保证最少有2个点。在决定了线条中将有几个点之后，根据当先窗口的高度和宽度产生随机数，作为线条中线段的终点和起点。我们还随机选择了线条的宽度以及颜色。当然，线条的宽度也是基于窗口宽度生成的。同样，是否抗锯齿也是随机选择的。可以看到没有抗锯齿的线条（特别是很宽的那种）呈明显锯齿状。最后，绘制直线。Draw方法前后的begin和end方法让Direct3D知道所绘制的是直线。

    虽然这里没有提到，但还有一些其他属性可以用来控制如何绘制直线。一个名为GlLines的布尔变量可以用来选择时候绘制OpenGl风格的线条（默认值为false）。还可以使用DrawTransform方法在三维空间里绘制。

绘制文本

     同样，绘制文本也是前面讨论过的内容。但只学了一点点而已，这次我们将会讨论的深入一些。在前面几章里，我们知道Microsoft.DirectX.Direct3D名称空间和System.Drawing名称空间下都有一个Font类。使用如下的语句来帮助区别他们：

using Direct3D = Microsoft.DirectX.Direct3D;

这样可以把整个名称空间缩写为Direct3D。创建新工程，添加如下变量：

这里我们声明了将要在屏幕表面绘制的字体，以及一个mesh和相应的材质对象。Mesh将作为一个拉伸的三维文本模型。Angle参数用于控制3维文本的旋转。现在初始化图形：

public void InitializeGraphics()

     {

         PresentParameters presentParams = new PresentParameters ();

         presentParams.Windowed = true;

         presentParams.SwapEffect = SwapEffect.Discard;

         presentParams.AutoDepthStencilFormat = DepthFormat.D16;

         presentParams.EnableAutoDepthStencil = true;

         device = new Device(0,DeviceType.Hardware,this,CreateFlags.HardwareVertexProcessing,presentParams);

         device.DeviceReset +=new EventHandler(this.OnDeviceReset);

         OnDeviceReset(device,null);

         System.Drawing.Font localFont = new System.Drawing.Font("Arial",14.0f,FontStyle.Italic);

         mesh = Mesh.TextFromFont(device,localFont,"Managed DirectX",0.001f,0.4f);

         meshMaterial = new Material();

         meshMaterial.Diffuse = Color.Peru;

         font = new Microsoft.DirectX.Direct3D.Font(device,localFont);

}

我们创建了一个拥有深度缓冲的设备，并为他订阅了DeviceReset事件。因为每次重置设备时，只需要设置灯光和摄像机，所以我们把它放到单独的事件处理程序中。最后，创建了System.Drawing.Font对象作为2维和3维文本的基础。我们选择了14个像素大小的Arial字体。首先使用字体对象拉伸出了三维字体的mesh。我们使用了字符串“Managed DirectX”来拉伸。当然你可以使用其它任何喜欢的字符串。接下来，设置了材质的颜色，创建2维字体。

在OnDeviceReset方法中设置摄像机以及灯光：

private void OnDeviceReset(object sender, EventArgs e)

     {

         Device dev = (Device)sender;

         dev.Transform.Projection = Matrix.PerspectiveFovLH((float)Math.PI/4, this.Width/this.Height,1.0f,100.0f);

         dev.Transform.View = Matrix.LookAtLH(new Vector3(0,0,9.0f),new Vector3(),new Vector3(0,1,0));

         dev.Lights[0].Type = LightType.Directional;

         dev.Lights[0].Diffuse = Color.White;

         dev.Lights[0].Direction = new Vector3(0,0,1);

         dev.Lights[0].Update();

         dev.Lights[0].Enabled = true;

}

摄像机和灯光都是为了拉伸的三维字体才创建的。二维的字体已经经过变换而起是照亮了的。但是，拉伸的三维字体是真实的模型，所以需要设置灯光和摄像机。添加绘制三维字体的方法：

private void Draw3DText(Vector3 axis, Vector3 location)

     {

         device.Transform.World = Matrix.RotationAxis(axis,angle) * Matrix.Translation(location);

         device.Material = meshMaterial;

         mesh.DrawSubset(0);

         angle += 0.01f;

}

如你所见，我们传入mesh在世界坐标中的位置，以及旋转轴。这个方法和之前的DrawMeshff是很相似的：设置材质，绘制第一个子集。我们还增加了旋转角度，这样做的结果是动画将基于帧速率。接下来添加绘制2为字体的代码：

private void Draw2DText(string text,int x,int y,Color c)

{

     font.DrawText(null,text,new Rectangle(x,y,this.Width,this.Heightk),DrawTextFormat.NoClip | DrawTextFormat.ExpandTabs| DrawTextFormat.WordBreak, c);

}

这里的代码也很简单吧。你可能注意到了我们把使用窗口宽度和高度创建的矩形作为参数。这样做的原因是使用了WordBreak标志，可以在文本超出了绑定的矩形范围之后自动换行。我们也希望文本中的制表符被正确的拉伸，同时，字体不会被裁减了。

有了这两个主要的绘制字体的方法，在OnPaint中添加代码：

protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)

{

     device.Clear(ClearFlags.Target,Color.Black,1.0f,0);

     device.BeginScene();

     Draw2DText("Here's some text",10,10,Color.WhiteSmoke);

     Draw2DText("Here's some text/t/nwith/r/nhard/r/nline breaks",100,80,Color.Violet);

     Draw2DText("This/tis/tsome/ttext/twith/ttabs.",this.Width/2,this.Height - 80,Color.RoyalBlue);

     Draw2DText("If you type enough words in a single sentecne you may notice that tha text begins to warp."+

         "Try resizing the window to notice how the text changes as you size it.",this.Width/2+this.Width/4,this.Height/4,Color.Yellow);

     Draw3DText(new Vector3(1.0f, 1.0f, 0.0f), new Vector3(-3.0f, 0.0f, 0.0f));

     Draw3DText(new Vector3(0.0f, 1.0f, 1.0f), new Vector3(0.0f, -1.0f, 1.0f));

     device.EndScene();

     device.Present(); 

     this.Invalidate();

}

这里我们绘制了几种不同的字符串：包含换函符和回车符的，包含制表符的，以及长句。对于长句，我们希望他会正确的换行。（注：调试程序的时候，长句的换行总是不正确，包括作者的源码显示也不正确，书上的结图却是正确的，郁闷了-_-#）

特别提示：提高字体性能

Font用于绘制文本的字体是基于纹理的。把这些字体绘制为纹理是通过GDI来完成的，相当缓慢。最好在开始时使用font类的预载方法，保证不会再运行时遇到几次这样的加载。可以调用PreloadCharacters方法来加载指定的字体，或者使用PreloadText方法加载指定的字符串.

Rendering to Surfaces

         你是否玩过那种可以打开一个倒视镜的赛车游戏？或者可以在屏幕表面显示当前赛道的赛车游戏。这些效果都是通过把同一个场景（通常使用不同的摄像机）渲染为一个纹理来实现的。事实上，这虽然听起来很复杂，却相当容易实现。再从第五章的例子开始。

         首先自然先声明将用来渲染的纹理，添加代码：

private Texture renderTexture = null;

private Surface renderSurface = null;

private RenderToSurface rts = null;

private const int RenderSurfaceSize = 128;

这里声明了用于渲染的纹理，实际所要渲染的表面，以及用于绘制表面的助手对象。我们同时还声明了将要创建的纹理大小。在InitializeGraphics方法中，订阅device reste事件来创建纹理以及表面。添加代码：

device = new Device(0, DeviceType.Hardware, this, CreateFlags.SoftwareVertexProcessing, presentParams);

device.DeviceReset +=new EventHandler(OnDeviceReset);

this.OnDeviceReset();

接下来添加事件处理程序：

private void OnDeviceReset(object sender, EventArgs e)

{

     Device dev = (Device)sender;

     if(dev.DeviceCaps.VertexProcessingCaps.SupportsDirectionalLights)

     {