在游戏开发的早期，游戏都是2D的。这些2D游戏通常有带有sprite特征和对象的滚动背景。游戏中的sprite只是显示在屏幕上的物体的2D图像。通过轻微改变对象，可以让这些sprite产生动画，从而有一种运动的外观，而这与卡通动画系列中所做的工作一样。如果读者曾经见过一本活页书，就会对sprite动画有一个明确的了解。动画的每一帧代表了每幅图像轻微的变化。例如，想象有一幅人物静静站着的图像，然后下一系列的人物图像是他的腿慢慢的抬起。要一直这样做，只到有一幅人物走动的完整动画为止。
从本质上讲，sprite只是一个2D图像集合，它使用alpha通道，分解图像中希望不可见的像素。为了让sprite显示动画，可以收集一套图像，并在每一帧显示不同的图像，从而显示动画。sprite在场景中是2D的，它们总是面对着屏幕。在3D游戏中，除了GUI对象或粒子系统之外很少需要使用这样的东西。在粒子系统中，可以是2D四边形，总是面对摄象机，因为它们十分小，所以游戏玩家从来不知道它们是相同的东西。无论从哪个角度观察它，都是相同的。这对雪、雨、烟等都有很好的效果。在当今3D游戏论坛中，倾向于使用粒子系统效果，而不是像过去所有的游戏那样。记得最初的游戏DEMO么？虽然它是一个第一人称的3D射击游戏，但是人物和物体也只是2D sprite。当习惯了一些像原创游戏《雷神之锤》(Quake)中真实的3D人物、物体和环境等几年后，这一切就发生了变化。
现在将介绍使用Direct3D函数创建面向摄象机的sprite。当然，只需创建纹理四边形即可，但还是要做一些数学计算以确保游戏玩家饶着摄象机移动时，四边形始终对着摄象机。通过使用硬件强制让GPU处理方向和比例，将工作放在GPU上处理，可以减轻CPU的一些负担。
点状sprite 点状sprite是Direct3D(或OpenGL)中的sprite对象，它可以由硬件处理，而不是程序员手动处理。为了创建和使用点状sprite，需要做的全部工作是同其他几个参数一样指定sprite的纹理和位置，并且由硬件将其渲染到屏幕上。要使用点状sprite，无需什么代码，如某个结构或是函数调用。所需要的是SetRenderState()函数以及绘制单个点的能力。SetRenderState()函数能够启动点状sprite，同样还可以设置sprite的尺寸和比例。
#include#include #define WINDOW_CLASS "UGPDX" #define WINDOW_NAME "D3D Point Sprites" #define WINDOW_WIDTH 640 #define WINDOW_HEIGHT 480 // Function Prototypes... bool InitializeD3D(HWND hWnd, bool fullscreen); bool InitializeObjects(); void RenderScene(); void Shutdown(); // Direct3D object and device. LPDIRECT3D9 g_D3D = NULL; LPDIRECT3DDEVICE9 g_D3DDevice = NULL; // Matrices. D3DXMATRIX g_projection; // Vertex buffer to hold the geometry. LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 g_VertexBuffer = NULL; // Holds a texture image. LPDIRECT3DTEXTURE9 g_Texture = NULL; // A structure for our custom vertex type struct stD3DVertex { float x, y, z; unsigned long color; }; // Our custom FVF, which describes our custom vertex structure #define D3DFVF_VERTEX (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE) inline unsigned long FtoDW(float val) { return *((unsigned long*)&val); } LRESULT WINAPI MsgProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { switch(msg) { case WM_DESTROY: PostQuitMessage(0); return 0; break; case WM_KEYUP: if(wParam == VK_ESCAPE) PostQuitMessage(0); break; } return DefWindowProc(hWnd, msg, wParam, lParam); } int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInst, HINSTANCE prevhInst, LPSTR cmdLine, int show) { // Register the window class WNDCLASSEX wc = { sizeof(WNDCLASSEX), CS_CLASSDC, MsgProc, 0L, 0L, GetModuleHandle(NULL), NULL, NULL, NULL, NULL, WINDOW_CLASS, NULL }; RegisterClassEx(&wc); // Create the application's window HWND hWnd = CreateWindow(WINDOW_CLASS, WINDOW_NAME, WS_OVERLAPPEDWINDOW, 100, 100, WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GetDesktopWindow(), NULL, wc.hInstance, NULL); // Initialize Direct3D if(InitializeD3D(hWnd, false)) { // Show the window ShowWindow(hWnd, SW_SHOWDEFAULT); UpdateWindow(hWnd); // Enter the message loop MSG msg; ZeroMemory(&msg, sizeof(msg)); while(msg.message != WM_QUIT) { if(PeekMessage(&msg, NULL, 0U, 0U, PM_REMOVE)) { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg); } else RenderScene(); } } // Release any and all resources. Shutdown(); // Unregister our window. UnregisterClass(WINDOW_CLASS, wc.hInstance); return 0; } bool InitializeD3D(HWND hWnd, bool fullscreen) { D3DDISPLAYMODE displayMode; // Create the D3D object. g_D3D = Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION); if(g_D3D == NULL) return false; // Get the desktop display mode. if(FAILED(g_D3D->GetAdapterDisplayMode(D3DADAPTER_DEFAULT, &displayMode))) return false; // Set up the structure used to create the D3DDevice D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp; ZeroMemory(&d3dpp, sizeof(d3dpp)); if(fullscreen) { d3dpp.Windowed = FALSE; d3dpp.BackBufferWidth = WINDOW_WIDTH; d3dpp.BackBufferHeight = WINDOW_HEIGHT; } else d3dpp.Windowed = TRUE; d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD; d3dpp.BackBufferFormat = displayMode.Format; // Create the D3DDevice if(FAILED(g_D3D->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, hWnd, D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &d3dpp, &g_D3DDevice))) { return false; } // Initialize any objects we will be displaying. if(!InitializeObjects()) return false; return true; } bool InitializeObjects() { // Create a list of vertices to make sprites out of. stD3DVertex sprites[] = { { -0.5f, -0.5f, 2.0f, D3DCOLOR_XRGB(255,0,255)}, { 0.5f, -0.5f, 2.0f, D3DCOLOR_XRGB(0,255,0)}, { 0.5f, 0.5f, 2.0f, D3DCOLOR_XRGB(0,0,255)}, { -0.5f, 0.5f, 2.0f, D3DCOLOR_XRGB(255,0,0)} }; // Create the vertex buffer. if(FAILED(g_D3DDevice->CreateVertexBuffer(sizeof(sprites), D3DUSAGE_DYNAMIC | D3DUSAGE_WRITEONLY | D3DUSAGE_POINTS, D3DFVF_VERTEX, D3DPOOL_DEFAULT, &g_VertexBuffer, NULL))) return false; // Fill the vertex buffer. void *ptr; if(FAILED(g_VertexBuffer->Lock(0, sizeof(sprites), (void**)&ptr, 0))) return false; memcpy(ptr, sprites, sizeof(sprites)); g_VertexBuffer->Unlock(); // Load the texture image from file. if(D3DXCreateTextureFromFile(g_D3DDevice, "sprite.tga", &g_Texture) != D3D_OK) return false; // Set the image states to get a good quality image. g_D3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR); g_D3DDevice->SetSamplerState(0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR); // Set default rendering states. g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, FALSE); g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE); // Set the projection matrix. D3DXMatrixPerspectiveFovLH(&g_projection, 45.0f, WINDOW_WIDTH/WINDOW_HEIGHT, 0.1f, 1000.0f); g_D3DDevice->SetTransform(D3DTS_PROJECTION, &g_projection); return true; } void RenderScene() { // Clear the backbuffer. g_D3DDevice->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(0,0,0), 1.0f, 0); // Begin the scene. Start rendering. g_D3DDevice->BeginScene(); // Draw square. g_D3DDevice->SetTexture(0, g_Texture); //D3DRS_ALPHABLENDENABLE是启不启用alpha混合 g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_ALPHABLENDENABLE, TRUE); //设置目标的alpha混合系数 g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_DESTBLEND, D3DBLEND_ONE); // D3DRS_POINTSPRITEENABLE = TRUE,则将当前纹理整个映射到点精灵上去不用指定纹理坐标 g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_POINTSPRITEENABLE, TRUE); g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_POINTSCALEENABLE, TRUE); g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_POINTSIZE, FtoDW(1.0)); g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_POINTSIZE_MIN, FtoDW(1.0f)); g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_POINTSCALE_A, FtoDW(0.0f)); g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_POINTSCALE_B, FtoDW(0.0f)); g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_POINTSCALE_C, FtoDW(1.0f)); g_D3DDevice->SetStreamSource(0, g_VertexBuffer, 0, sizeof(stD3DVertex)); g_D3DDevice->SetFVF(D3DFVF_VERTEX); g_D3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_POINTLIST, 0, 4); g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_POINTSPRITEENABLE, FALSE); g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_POINTSCALEENABLE, FALSE); g_D3DDevice->SetRenderState(D3DRS_ALPHABLENDENABLE, FALSE); // End the scene. Stop rendering. g_D3DDevice->EndScene(); // Display the scene. g_D3DDevice->Present(NULL, NULL, NULL, NULL); } void Shutdown() { if(g_D3DDevice != NULL) g_D3DDevice->Release(); g_D3DDevice = NULL; if(g_D3D != NULL) g_D3D->Release(); g_D3D = NULL; if(g_VertexBuffer != NULL) g_VertexBuffer->Release(); g_VertexBuffer = NULL; if(g_Texture != NULL) g_Texture->Release(); g_Texture = NULL; }
该演示程序需要在启用点状sprite后渲染一列点。由于正在渲染点，因为不需要在顶点结构或FVF中指定纹理坐标。Direct3D负责纹理贴图。所要做的全部工作就是在渲染点之前，施加纹理，设置点状sprite(如果尚未设置它们)，并渲染大量的几何图形。
在Direct3D中渲染的4个点状sprites。同样，全部所需做的工作就是调用SetRenderState()函数，绘制出纹理点。
使用了SetRenderState()函数来设置点状sprite。使用D3DRS_POINTSPRITEENABLE标识符可以给函数发送TRUE(真)或FALSE(假)，从而启用或禁用点状sprite。D3DRS_POINTSCALEENABLE标识符能够启用或禁用点状sprite的比例，这样可以设置比例值以基于距离调整单个sprite的尺寸。
sprite的尺寸由D3DRS_POINTSIZE_MIN和D3DRS_POINTSIZE标识符指定。D3DRS_POINTSIZE_MIN用于设置点状sprite的最小尺寸，而D3DRS_POINTSIZE用于设置sprite的尺寸。点状sprite的比例可以使用D3DRS_POINTSCALE_*设定，而这里*是A、B或C。所有这些默认值都是1并且在将D3DRS_POINTSCALEENABLE设为TRUE时可以使用它们。该比例可以根据距离更改点状sprite的形状。
除了启动点状sprite和设置比例选项值之外，将sprite渲染到屏幕上所要做的工作就是绘制出一列点。通常使用发送给DrawPrimitive()函数的D3DPT_TRIANGLELIST标识符来绘制三角形。但对点状sprite而言，需要将该标识符设为D3DPT_POINTLIST。在渲染点之前绑定纹理，会给点状sprite增加纹理。除此之外，这就是创建和渲染点榨sprite所要做的所有工作。另外，Direct3D会在内部处理所有的事情。
