DirectX SDK (August 2008).Direct3D 9.官方指导教程 (三)

Tutorial 3 ： 使用矩阵（Using Matrices）



这一章将介绍矩阵的概念和使用方法，在Vertices例子中用2D顶点画一个三角形，这里你会在3D场景中变化顶点。矩阵也用来设定摄像机和视口。
在进行Matrices工程在绘制图形前，这个叫做SetupMatrices应用程序，创建矩阵变换函数进行3D三角形的绘制。作为3D场景主要有三种类型的变换场景。每一步的创建主要矩阵如下：

Steps:
Step 1- 定义世界矩阵（Defining The World Transformation Matrix）
Step 2- 定义视口矩阵（Defining The View Transformation Matrix）
Step 3－定义投影矩阵（Defining the Projection Transformation Matrix）

这些变换矩阵的创建顺序不影响物体在场景在布局，但Direct3D调用的顺序如下：
1.
World
2.
View
3.
Projection
Matrices工程中和例子中的代码几乎和Vertices工程一样，Matrices教程在主要讲解矩阵的使用而没有初始化Direct3D，处理系统消息，显示，和关闭的代码。

Step 1－定义世界矩阵（Defining the World Transformation Matrix）

世界矩阵定义如何在3D模型空间在进行几何图形的移动、缩放和旋转。下面的代码片段将三角形绕Y轴进行旋转然后设定当前世界矩阵作用到Direct3D设备环境中。

D3DXMATRIX matWorld;
D3DXMatrixRotationY( &matWorld, timeGetTime()/150.0f );
g_pd3dDevice -> SetTransform( D3DTS_WORLD, &matWorld);

第一步通过调用D3DXMatrixRotationY（）方法将三角形绕Y轴旋转，第一个参数是D3DXMATRIX结构体指针存储操作后的结果。第二个参数是旋转的角度（弧度制）；
下一步是调用IDirect3DDevice9::SetTransform（）将世界矩阵作用到Direct3D设备环境，IDirect3DDevice9::SetTransform()接受的第一个参数是告诉Direct3D进行设定哪一类变换。此例使用D3DTS_WORLD宏来指定世界矩阵将被设定。第地个参数是指向当前设定的矩阵指针。要查看更多的关于世界变换操作查看WorldTransform(Direct3D9)。
在定义了世界变换后你可以准备进行视口矩阵的定义了。再一次声明，各矩阵的设定顺序是没有严格限定的。但Direct3D使用的是如下的顺序：
1.
World
2.
View
3.
Projection
下一章定义视口矩阵。

Step 2－定义视口矩阵（Defining the View Transformation Matrix）

视口矩阵定义视点的位置和视角。视口矩阵是场景的摄像机。
下面的片段创建视口矩阵并设定当前矩阵到Direct3D设备。

D3DXVECTOR3 vEyePt( 0.0f, 3.0f, -5.0f);
D3DXVECTOR3 vLookatPt(0.0f, 0.0f, 0.0f);
D3DXVECTOR3 vUpVec(0.0f, 1.0f, 0.0f );
D3DXMATRIXA16 matView;
D3DXMatrixLookAtLH( &matView, &vEyePt, &vLookatPt, &vUpVec);
g_pd3dDevice -> SetTransform ( D3DTS_VIEW, &matVeiw);

第一步通过调用D3DXMatrixLookAtLH()定义视口矩阵，第一个参数是指向D3DXMATRIX结构体的指针保存操作的结果。第2，3，4个参数依次定义眼睛的位置、朝向和向上方向。这里眼睛延Z轴后移五个单位，向上三个单位，视点朝向定为原点，向上为Y轴正方向。
下一步是调用IDirect3DDevice9::SetTransform()将视口矩阵作用到Direct3D设备，Idirect3DDevice9::SetTransform()接受的第一个参数告诉Direct3D将设定哪一类矩阵，例子中使用D3DTS_VIEW标记指定将设置视口矩阵，第二个参数是指向当前设定的视口矩阵的指针。
更多关于视口矩阵的信息查看View Transform(Direct3D9)
在定义了视口矩阵后可以准备设定投影矩阵了。再次声明各种矩阵的定义顺序对程序没有影响，但Direct3D使用的是以上提过的顺序。

Step 3 － 定义投影矩阵（Defining the Projection Transformation Matrix）

投影矩阵定义如何将一个3D视角转换到2D的视口空间。
正同的代码设定了投影矩阵后将当前矩阵作用的Direct3D设备。

D3DXMATRIX matProj;
D3DXMatrixPerspectiveFovLH( &matProj, D3DX_PI/4, 1.0f, 1.0f, 100.0f);
g_pd3dDevice -> SetTransform( D3DTS_PROJECTION, &matProj);

第一步调用D3DXMatrixPerspectiveFovLH()来设定投影矩阵。第一个参数是D3DXMATRIX结构体的指针保存操作结果，第二个参数定义视口范围，告知如何将远处物体变小，例子使用典型的90度（1/4PI），第三个参数定义屏幕高宽比。例子使用常用比例为1.第四和五个参数定义近、远剪切面。这将决定一定距离的几何图形将不再显示。Matrices工程中将近剪切面设为1远剪切面设为100.
下一步是调用IDirect3DDevice9：：SetTransform()将投影矩阵应用到Direct3D设备，IDirect3DDevice9::SetTransfomr()接受的第一个参数告诉Direct3D将设定哪类矩阵，此例中使用D3DTS_PROJECTION标记指定投影矩阵将被指定，第二个参数是指向当前矩阵的指针。
关于更多投影矩阵的信息查看ProjectionTransform。
些教程展示了如何使用矩阵，下一教程如何向你的场景中加入光照得到更真实的效果。