用DirectX实现动态纹理

简介:

什么是动态纹理

动态纹理是相对于常规的纹理而言的,通常的纹理都是静态的,而动态纹理就是模型保持不动,而纹理动态变化,凡是能够对模型应用的变换,也能作用于纹理,比如平移,旋转,缩放,投影,shear等都不在话下,使用动态纹理可以模拟很多现象,最常见的就是Dynamic cloud。

如何实现动态纹理

话说这个问题还是我在一次面试的时候遇到的。

面试官:怎样让一个纹理动起来

我:让模型动起来即可

面试官:如果不允许移动模型呢?只动纹理

我:。。。

其实这个问题并不难,只要明白一点,纹理也是有坐标的,既然有坐标,就可以改变位置,位置可以改变,就能做出动态效果来。普通的纹理坐标都是二维的,用(u, v)来表示,这里u表示横坐标,从左到右递增,v表示纵坐标,从上到下递增,如下图

 

纹理效果的本质无非是按照一定的规则动态变化uv坐标而已,由于这里的纹理都是二维的,所以变换矩阵是三维的(通常DX的变换矩阵都是四维的)。来看一下三个变换矩阵 

平移矩阵(沿着u坐标方向移动Tu距离,沿着v坐标方向移动Tv距离)

旋转矩阵(旋转角度:θ,旋转方向:逆时针。关于旋转方向,DX帮助文档中是这么描述的,Angles are measured clockwise when looking along the rotation axis toward the origin. 也就是沿着旋转轴朝原点看是顺时针方向,而Z轴指向屏幕内部的,所以我们看到的旋转就是逆时针方向)

 

缩放矩阵(u坐标缩放Su倍,v坐标缩放Sv倍)

代码

准备工作,设置纹理的渲染状态及寻址模式,为了使纹理能够循环显示,需要指定纹理的寻址方式为D3DTADDRESS_WRAP

// Texture state
g_pd3dDevice->SetSamplerState( 0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR );
g_pd3dDevice->SetSamplerState( 0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR );
g_pd3dDevice->SetSamplerState( 0, D3DSAMP_MIPFILTER, D3DTEXF_LINEAR );
g_pd3dDevice->SetSamplerState( 0, D3DSAMP_ADDRESSU, D3DTADDRESS_WRAP );
g_pd3dDevice->SetSamplerState( 0, D3DSAMP_ADDRESSV, D3DTADDRESS_WRAP );

下面的函数是最关键的部分,所有的动态效果都在这里实现,平移是按照u方向进行的,也就是横坐标平移,旋转是绕z轴逆时针旋转,缩放是循环进行的,如果到达最大最小边界,则会反向缩放。这里我们把所有的变换都放到一个矩阵中,最后使用SetTransform应用这个矩阵即可,这和设置模型的世界矩阵是一个道理。

复制代码
void UpdateTextureCoordinates(float timeDelta)
{
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0,
D3DTSS_TEXTURETRANSFORMFLAGS,
D3DTTFF_COUNT2);

if (g_EffectFlag ==1) // Translation
{
// Translate
matTexture._31 += timeDelta /3 ;
}
elseif (g_EffectFlag ==2) // Rotation
{
angle += timeDelta ; // increasing total angle
matTexture._11 = cosf(angle) ;
matTexture._12 = sinf(angle) ;
matTexture._21 =-sinf(angle) ;
matTexture._22 = cosf(angle) ;
}
elseif (g_EffectFlag ==3) // Scaling
{
// if the picture is too small, increasing
if (matTexture._11 <0.2)
g_Factor =-g_Factor ;

// if the picture is too large, decreasing
if (matTexture._11 >5.0f)
g_Factor =-g_Factor ;

matTexture._11 += timeDelta * g_Factor;
matTexture._22 += timeDelta * g_Factor;
}

g_pd3dDevice->SetTransform(D3DTS_TEXTURE0, &matTexture) ;
}
复制代码

几个需要注意的问题

注意纹理的缩放与普通模型的缩放是不同的,确切的说是完全相反,因为纹理的缩放完全是靠u,v坐标来实现的,所以坐标值越大,纹理反而越小,坐标值越小,纹理反而越大。(为什么?

旋转貌似只能沿着XOY平面进行,其他的情况我还没有试过,因为纹理坐标是二维的,且位于XOY面,故二维纹理只能绕Z轴旋转。

旋转和缩放都是以纹理坐标原点(0, 0)点为参照的(通常是纹理图片的左上角),如果要以矩形纹理的中心为旋转点,则需要先平移,在旋转,最后再平移回去。 

效果 

原始图

平移效果

旋转效果

缩放效果

上面的图片都是静态的,不是很直观,大家可以下载下面的程序看看动态效果

示例程序下载(使用方法,T键-平移,R键-旋转,S键-缩放)

Happy Coding!

== The End ==


本文转自zdd博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/graphics/archive/2010/12/19/1910172.html,如需转载请自行联系原作者

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