Sample 1 - D3D Cubic

Sample 1 - D3D Cubic

이번 예제는 Direct3D Retained Mode (D3D RM)의 첫 번째 예제로써 가장 기본적인 설정에 대해 알아볼 것이다. MFC의 뷰-도큐먼트 구조를 이용할 것인데, 여기서의 코드는 모두 뷰 클래스에서만 기술될 것이다. 코드를 작성하기 전에 DirectX SDK를 먼저 받아서 설치해야 할 것이다. 여기서는 7.0 버전의 SDK를 사용했지만 실제로 다음의 코드는 아마 direct x 3.0 버전에서도 컴파일될 것이다. 상위 버전의 기능을 이용하는 예제는 나중에 다시 살펴볼 것이다.

예제의 결과를 간단히 설명하자면 DirectX.bmp 라는 파일을 읽어들여서 육면체에 텍스처를 입히는 예제이다.

소스는 여기서 받으면 되지요. (비트맵 파일은 리소스에서 복사해서 넣으면 됩니다.)

1. SDI, 프로젝트 이름은 D3DCubic으로 정한다.

2. 메뉴에서 Project - Settings.. - Link에서 Object/library modules 에 다음을 써넣는다.

d3drm.lib ddraw.lib

3. 텍스처, 육면체, 노멀벡터에 관한 데이터를 뷰의 cpp파일의 앞부분에 추가한다.

int faces[] = { 4, 0, 1, 1, 1, 2, 1, 3, 1,     // 위쪽
                      4, 4, 3, 5, 3, 6, 3, 7, 3,     // 아래쪽
                      4, 8, 2, 9, 2, 10, 2, 11, 2,   // 오른쪽
                      4, 12, 0, 13, 0, 14, 0, 15, 0, // 왼쪽
                      4, 16, 4, 17, 4, 18, 4, 19, 4,   // 앞쪽
                      4, 20, 5, 21, 5, 22, 5, 23, 5, // 뒤쪽
                      0 };

D3DVECTOR cubicVertices[] = {   1.0f, 1.0f, -1.0f,       // 0
                                                 -1.0f, 1.0f, -1.0f,      // 1
                                                 -1.0f, 1.0f, 1.0f,         // 2
                                                   1.0f, 1.0f, 1.0f,        // 3
                                                   1.0f, -1.0f, -1.0f,      // 4
                                                   1.0f, -1.0f, 1.0f,       // 5
                                                 -1.0f, -1.0f, 1.0f,      // 6
                                                 -1.0f, -1.0f, -1.0f,    // 7
                                                   1.0f, 1.0f, -1.0f,      // 8
                                                   1.0f, 1.0f, 1.0f,        // 9
                                                   1.0f, -1.0f, 1.0f,       // 10
                                                   1.0f, -1.0f, -1.0f,      // 11
                                                  -1.0f, 1.0f, -1.0f,       // 12
                                                  -1.0f, -1.0f, -1.0f,     // 13
                                                  -1.0f, -1.0f, 1.0f,      // 14
                                                  -1.0f, 1.0f, 1.0f,         // 15
                                                    1.0f, 1.0f, -1.0f,       // 16
                                                    1.0f, -1.0f, -1.0f,     // 17
                                                  -1.0f, -1.0f, -1.0f,     // 18
                                                  -1.0f, 1.0f, -1.0f,      // 19
                                                    1.0f, 1.0f, 1.0f,        // 20
                                                  -1.0f, 1.0f, 1.0f,       // 21
                                                  -1.0f, -1.0f, 1.0f,      // 22
                                                    1.0f, -1.0f, 1.0f,       // 23
                                           };

D3DVECTOR cubicNormals [] = { -1.0f, 0.0f, 0.0f,       // 0 - 왼쪽
                                                   0.0f, 1.0f, 0.0f,      // 1 - 위쪽
                                                   1.0f, 0.0f, 0.0f,       // 2 - 오른쪽
                                                   0.0f, -1.0f, 0.0f,       // 3 - 아래쪽
                                                   0.0f, 0.0f, -1.0f,      // 4 - 앞쪽(-z방향)
                                                   0.0f, 0.0f, 1.0f        // 5 - 뒤쪽(+z방향)
                                               };

4. 뷰의 헤더파일에 다음 멤버변수를 추가한다.

// Attributes
public:

        LPDIRECT3DRM pD3DRM;                           // Direct3D retained mode Object
        LPDIRECT3DRMFRAME pD3DSceneFrame;   // Direct3D Scene Frame
        LPDIRECT3DRMFRAME pD3DCameraFrame; // Direct3D Camera Frame
        LPDIRECTDRAWCLIPPER pDDClipper;          // DirectDraw Clipper
        LPDIRECT3DRMDEVICE pD3DRMDevice;      // Direct3D Device
        LPDIRECT3DRMVIEWPORT pD3DViewport;   // Direct3D Viewport

5. 뷰의 생성자에서 멤버변수들에 대한 초기화를 한다.

CD3DCubicView::CD3DCubicView()
{
        // TODO: add construction code here
        pD3DRM = NULL;
        pD3DSceneFrame = NULL;
        pD3DCameraFrame = NULL;
        pDDClipper = NULL;
        pD3DRMDevice = NULL;
        pD3DViewport = NULL;
}

6. D3D RM의 설정을 하는 다음 함수를 추가한다. 코드를 보면 알 수 있겠지만 이 함수에서 D3D RM의 인터페이스를 생성하고, Scene 프레임, Camera 프레임, 클리퍼, 디바이스, 뷰포트, 렌더링 등의 설정을 한다.

BOOL CD3DCubicView::SetupD3DRM()
{
        // Direct3D RM 인터페이스 생성
        if(Direct3DRMCreate(&pD3DRM) != D3DRM_OK) {
                ::AfxMessageBox("Direct3D Retained Mode Interface Creation failure!");
                return FALSE;
        }

        // Scene Frame 생성
        if(pD3DRM->CreateFrame(NULL, &pD3DSceneFrame) != D3DRM_OK) {
                ::AfxMessageBox("Scene Frame Creation Failure!");
                return FALSE;
        }

        // Camera Frame 생성
        if(pD3DRM->CreateFrame(pD3DSceneFrame, &pD3DCameraFrame) != D3DRM_OK) {
                ::AfxMessageBox("Camera Frame Creation Failure!");
                return FALSE;
        }

        // 클리퍼를 생성하고 윈도우와 결합한다.
        if(DirectDrawCreateClipper(0, &pDDClipper, NULL) != DD_OK) {
                ::AfxMessageBox("Could not create clipper!");
                return FALSE;
        }

        if(pDDClipper->SetHWnd(0, m_hWnd) != DD_OK) {
                ::AfxMessageBox("Could not associate clipper with window!");
                return FALSE;
        }

        // Device 생성
        if(!CreateDevice()) {
                ::AfxMessageBox("Device Creation Failure!");
                return FALSE;
        }

        // Viewport 생성
        if(!CreateViewport()) {
                ::AfxMessageBox("Viewport Creation Failure!");
                return FALSE;
        }

        // 광원 생성
        if(!SetRenderingLights()) {
                ::AfxMessageBox("Lights Creation Failure!");
                return FALSE;
        }

        // Scene Rendering
        if(!RenderingScene()) {
                ::AfxMessageBox("Scene Creation Failure!");
                return FALSE;
        }

        return TRUE;
}

7. OnInitialUpdate() 함수에서 다음과 같이 SetupD3DRM() 함수를 호출한다.

void CD3DCubicView::OnInitialUpdate()
{
        CView::OnInitialUpdate();

        // TODO: Add your specialized code here and/or call the base class
        if(!SetupD3DRM())
                PostQuitMessage(0);
}

8. 디바이스를 설정하는 CreateDevice() 함수는 다음과 같다.

BOOL CD3DCubicView::CreateDevice()
{
        RECT rect;

        // 현재의 윈도우 영역을 정한다.
        GetClientRect(&rect);
        if(!rect.right || !rect.bottom)
                return FALSE;

        // 디바이스 생성
        if(pD3DRM->CreateDeviceFromClipper(pDDClipper, NULL,
                rect.right, rect.bottom, &pD3DRMDevice) != D3DRM_OK) {
                return FALSE;
        }
        return TRUE;
}

9. 뷰포트를 설정하는 CreateViewport() 함수는 다음과 같다.

BOOL CD3DCubicView::CreateViewport()
{
        // Viewport 생성
        if(pD3DRM->CreateViewport(pD3DRMDevice, pD3DCameraFrame,
                0, 0, pD3DRMDevice->GetWidth(), pD3DRMDevice->GetHeight(),
                &pD3DViewport) != D3DRM_OK)
                return FALSE;
        return TRUE;
}

10. 광원을 설정하고, 배경색도 정하고, Quality 도 정하는 함수 - SetRenderingLights()

BOOL CD3DCubicView::SetRenderingLights()
{
        LPDIRECT3DRMLIGHT pAmbient = NULL;
        LPDIRECT3DRMLIGHT pPoint = NULL;

        // point 광원 생성
        if(FAILED(pD3DRM->CreateLightRGB(D3DRMLIGHT_POINT,
                0.4f, 0.4f, 0.4f, &pPoint)))
                return FALSE;
        if(FAILED(pD3DSceneFrame->AddLight(pPoint)))
                return FALSE;

        // ambient 광원 생성
        if(FAILED(pD3DRM->CreateLightRGB(D3DRMLIGHT_AMBIENT,
                0.8f, 0.8f, 0.8f, &pAmbient)))
                return FALSE;
        if(FAILED(pD3DSceneFrame->AddLight(pAmbient)))
               return FALSE;

        // Scene 배경색을 회색으로 설정
        pD3DSceneFrame->SetSceneBackground(D3DRGB(0.5, 0.5, 0.5));

        // Quality 설정
        pD3DRMDevice->SetQuality(D3DRMRENDER_GOURAUD);
        return TRUE;
}

11. 비트맵을 불러와서 렌더링을 하는 함수.

BOOL CD3DCubicView::RenderingScene()
{
        // Mesh builder interface
        LPDIRECT3DRMMESHBUILDER pMeshBuilder = NULL;
        LPDIRECT3DRMFRAME pCubicFrame = NULL; // Cubic을 포함할 프레임
        LPDIRECT3DRMTEXTURE pTexture = NULL;

        // Mesh builder 생성
        if(FAILED(pD3DRM->CreateMeshBuilder(&pMeshBuilder)))
                return FALSE;

        // Texture Load
        if(FAILED(pD3DRM->LoadTexture("directx.bmp", &pTexture)))
                return FALSE;

        // 정점 배열로부터 페이스를 로드한다.
        pMeshBuilder->AddFaces(24, cubicVertices, 24,
                cubicNormals, (unsigned long *)faces, NULL);
        pMeshBuilder->SetColor(D3DRGB(1, 1, 1));
        pMeshBuilder->SetTexture(pTexture);

        // Texture Mapping
        for(int i=0; i<24; i+=4) {
                pMeshBuilder->SetTextureCoordinates(i, 0.0f, 0.0f);
                pMeshBuilder->SetTextureCoordinates(i+1, 1.0f, 0.0f);
                pMeshBuilder->SetTextureCoordinates(i+2, 1.0f, 1.0f);
                pMeshBuilder->SetTextureCoordinates(i+3, 0.0f, 1.0f);
        }

        // Frame 생성
        if(FAILED(pD3DRM->CreateFrame(pD3DSceneFrame, &pCubicFrame)))
                return FALSE;

        // Frame에 Mesh Builder 추가
        if(FAILED(pCubicFrame->AddVisual(pMeshBuilder)))
                return FALSE;

        // Camera Frame 위치 설정
        if(FAILED(pD3DCameraFrame->SetPosition(pD3DSceneFrame, 0.0f,
                0.0f, -7.0f)))
                return FALSE;

        // interface Release
        pCubicFrame->Release();
        pMeshBuilder->Release();
        pTexture->Release();

        return TRUE;
}

12. OnDraw() 함수 대신에 OnPaint() 함수를 호출한다.

void CD3DCubicView::OnPaint()
{
        CPaintDC dc(this); // device context for painting

        // TODO: Add your message handler code here
        if(!pD3DRMDevice || IsIconic())
                return;
        pD3DViewport->Clear();                               // Viewport Clear
        pD3DViewport->Render(pD3DSceneFrame); // Scene Rendering
        pD3DRMDevice->Update();                         // Device Update
        // Do not call CView::OnPaint() for painting messages
}

13. 윈도우의 크기가 바뀜에 따라 디바이스와 뷰포트를 다시 설정한다.

void CD3DCubicView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy)
{
        CView::OnSize(nType, cx, cy);

        // TODO: Add your message handler code here
        if(!pD3DViewport) return;
        if(!pD3DRMDevice) return;
        int width = cx;
        int height = cy;
        if(!width || !height || IsIconic()) return;

        // Device와 Viewport의 현재 폭과 높이를 얻는다.
        int vWidth = pD3DViewport->GetWidth();
        int vHeight = pD3DViewport->GetHeight();
        int dWidth = pD3DRMDevice->GetWidth();
        int dHeight = pD3DRMDevice->GetHeight();

        // window 크기에 변함이 없으면 리턴한다.
        if(vWidth == width && vHeight == height) return;

        // 아니면 Device와 Viewport를 다시 생성한다.
        pD3DViewport->Release();
        pD3DRMDevice->Release();
        if(!CreateDevice()) {
                ::AfxMessageBox("Device Creation Failure!");
                PostQuitMessage(0);
        }
        if(!CreateViewport()) {
                ::AfxMessageBox("Viewport Creation Failure!");
                PostQuitMessage(0);
        }
}

14. 키보드의 화살표 키에 따라 육면체가 움직이도록 한다.

void CD3DCubicView::OnKeyDown(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags)
{
        // TODO: Add your message handler code here and/or call default
        LPDIRECT3DRMFRAMEARRAY pFrameArray;    // Frame Array
        LPDIRECT3DRMFRAME pChildFrame;        // 얻고자하는 Frame

        // Frame Array를 얻는다.
        pD3DSceneFrame->GetChildren(&pFrameArray);

        // 우리가 원하는 Frame을 얻는다.
        pFrameArray->GetElement(1, &pChildFrame);

        // Frame을 rotate한다.
        if(nChar == VK_UP)
                pChildFrame->AddRotation(D3DRMCOMBINE_AFTER,
                   1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.1f);
        if(nChar == VK_DOWN)
                pChildFrame->AddRotation(D3DRMCOMBINE_AFTER,
                   1.0f, 0.0f, 0.0f, -0.1f);
        if(nChar == VK_LEFT)
                pChildFrame->AddRotation(D3DRMCOMBINE_AFTER,
                   0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.1f);
        if(nChar == VK_RIGHT)
                pChildFrame->AddRotation(D3DRMCOMBINE_AFTER,
                   0.0f, 1.0f, 0.0f, -0.1f);

        pFrameArray->Release();
        pChildFrame->Release();
        InvalidateRect(NULL, FALSE); // 윈도우를 다시 그린다.

        CView::OnKeyDown(nChar, nRepCnt, nFlags);
}

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