Использованиеанимированныхтекстур
pDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_TEXTURETRANSFORMFLAGS, D3DTTFF_DISABLE);
Замечание. Показанный здесь код позволяет использовать преобразования текстур только в нулевом уровне. Если вы используете текстуры другого уровня, просто замените 0 на используемый уровень.
Использование преобразования текстур в проектах
Как вы можете видеть, использовать преобразования текстурных координат очень просто. Самым сложным является отслеживание разнообразных преобразований. Я рекомендую вам создать какой-нибудь менеджер, следящий за всеми преобразованиями текстур. (Возможно, вам подойдет использование массива перемещений и вращений.)
В качестве примера использования преобразований текстур в ваших проектах вы можете посмотреть демонстрационную программу преобразования текстур, расположенную на компакт-диске. (Ищите ее в директории главы 14 или посмотрите конец этой главы для получения дополнительной информации.) В демонстрационной программе показано, как создать эффект текущего водопада с помощью простых перемещений. Пусть эта программа послужит отправной точкой в мир анимации преобразования текстур!
Использование файлов видео в качестве текстур
Хотя текстуры и улучшают внешний вид трехмерной графики, они являются статичными картинками. Даже использование преобразований текстур не может этого изменить. Вам необходима возможность накладывать видео файлы на поверхности полигонов.
Все правильно! Вы действительно можете проигрывать видео файлы на поверхности трехмерных моделей, что позволяет достичь невероятных результатов! Представьте, вы можете записать что-нибудь, а потом проиграть это в вашей игре. Например, для спортивной игры может быть использована толпа фанатов, болеющих за любимую команду. Вы можете нарисовать это живое действие на поверхности пустых сидений, заполнив таким образом стадион тысячами восхищающихся болельщиков. Поговорим о реализме!
Однако не ограничивайтесь использованием видео текстур. Используя эту технологию, вы можете сделать гораздо больше. Как насчет внутриигровых видеовставках? Просто создайте полигон, размером на весь экран, который имеет в качестве текстуры видео последовательность. В чем хитрость? Ни в чем - вы используете те же самые технологии, которые использовались для текстурирования лицевого меша персонажа!
428 |
Глава 14 |
Если преобразования текстур начали вас раздражать, я уверен, что использование видео текстур вдохновит вас! Как же они работают, спросите вы? Все начинается с DirectShow корпорации Microsoft.
Импорт видео при помощи DirectShow
DirectShow является частью DirectX, которая предназначена для управления воспроизведением видео. Это очень полезный набор компонент, позволяющих работать с множеством разнообразных типов медиа, включая различные аудио форматы, такие как .mр3 и .wma, и видео форматы, такие как mpg, .avi и даже закодированные файлы DVD!
Т. к. нас интересует только часть, относящаяся к воспроизведению видео, вы можете игнорировать большую часть компонент DirectShow и сосредоточиться только на тех, которые работают с видео. Хм - после некоторых размышлений, я понял что самым простым способом работы с видео является создание специализированного фильтра, который бы обрабатывал данные видео, импортируемые DirectShow. Давайте посмотрим, как можно использовать фильтры для анимации текстур.
Замечание. Те из вас, кто изучал DirectX SDK самостоятельно, видели демонстрационную программу Texture3D, которая иллюстрирует использование видео файла для текстурирования полигонов. В этой главе я расширю функциональность этой программы, разработав способ использования неограниченного количества видео файлов в трехмерных сценах.
Использование фильтров в DirectShow
DirectShow работает с различными медиа форматами посредством фильтров. Каждый фильтр предназначен для кодирования или декодирования медиа данных при их записи или считывании из файла. Фильтры могут быть объединены, при этом один фильтр ответственен за декодирование одного типа данных медиа, а другой фильтр обрабатывает эти данные и отображает их (см. рис. 14.1).
Вы можете начать с создания собственного фильтра DirectShow и вставки его в поток декодирования видео. Как только вы начнете декодировать видео файл с помощью DirectShow, фильтр обработает и отправит данные этого файла непосредственно на поверхность текстуры, используемой при визуализации полигонов. Звучит просто, не так ли?
Проблема заключается в том, что последние версии DirectShow используют более 70 фильтров и более 70 интерфейсов! Ничего себе - этого достаточно, чтобы заставить поежиться самых опытных программистов! Что такой программист, как вы или я, может сделать с этим огромным количеством интерфейсов? Я скажу, что вы можете сделать...вы можете использовать базовые классы.
Использованиеанимированныхтекстур |
429 |
Рис. 14.1. Медиа файл может пройти через множество фильтров, прежде чем будет проигран
Использование базовых классов
Вот здесь то и приходит на помощь корпорация Microsoft! Зная, что непосредственная работа с декодерами видео и разнообразными интерфейсами DirectShow может быть затруднительна, корпорация Microsoft создала набор классов, которые облегчают разработку фильтров. Эти классы расположены в инсталляционной директории DirectX SDK в\Samples\Multimedia\DirectShow\BaseClassesи называют базовые классы DirectShow.
Совет. Чтобы изменить настройки компилятора Visual C/C++, в главном меню выберите Build (Построить), а затем Set Active Configuration (Установить текущую конфигурацию). В диалоговом окне Set Active Project Configuration (Установка текущей конфигурации проекта) выберите желаемую конфигурацию (либо отладочную (debug), либо рабочую(rеlеаsе) из списка Project Configurations (Настройки проекта) и нажмите кнопку OК.
430 |
Глава 14 |
Чтобы использовать базовые классы в проектах, необходимо сначала откомпилировать их. Запустите Visual C/C++ и откройте проект BaseClasses, который расположен в инсталляционной директории DirectX SDK в \Samples\Multimedia\DirectShow\BaseClasses\BaseClasses.dsw. Скомпилируйте проект базовых классов, используя отладочную и release настройки.
После компиляции (убедитесь, что вы скомпилировали обе конфигурации!) необходимо скопировать две полученные библиотеки (\debug\strmbasd.lib для отладочной версии и \release\strmbase.lib для рабочей версии) и все файлы .h, расположенные
вдиректории BaseClasses, в директорию вашего проекта.
Вдиалоговом окне проекта Settings/Link (Установки/Привязка) добавьте strmbasd.lib или strmbase.lib (отладочные или рабочие соответственно, в зависимости от конфигурации) к списку Object/Library Modules (Объектные/Библиотечные модули) проекта. Также убедитесь, что при использовании DirectShow вы подключаете заголовочные файлы streams.h и dshow.h (из директории базовых классов).
Замечание. Если вы не хотите помещать файлы базовых классов в директорию своего проекта (чтобы сэкономить место на диске или чтобы избежать огромного количества файлов в директории), просто добавьте директорию базовых классов в список используемых компилятором директорийзаголовочных файлов. Убедитесь, что проделали то же самое и для директории библиотек; или вместо этого непосредственно привяжите библиотеки в настройках привязки компилятора.
Теперь вы готовы к действиям! Чтобы импортировать видео данные, необходимо сначала создать собственный фильтр.
Создание специализированного фильтра
Ранее вы узнали как DirectShow использует фильтры для обработки потоков кодируемых или декодируемых данных. В данном случае потоки представляют собой кадры видео. В DirectShow включено несколько фильтров обработки видео, которые вы можете использовать в собственных проектах, но, к сожалению, ни один из этих фильтров нам не пригодится. Необходимо создать собственный специализированный фильтр DirectShow, который берет входящие данные видео и вставляет их на поверхность текстуры, таким образом создавая видео анимацию текстур.
Создать собственный специализированный фильтр не так уж и сложно. Вся тонкость заключается в наследовании базового класса фильтра DirectShow, присвоении ему уникального идентификационного номера и перегрузке соответствующих функций, обрабатывающих поступающие видео данные. Звучит не очень сложно, не так ли? В следующем разделе рассмотрены шаги, необходимые для создания специализированного фильтра.
432 |
Глава 14 |
вы можете определить с помощью следующего кода. (Обычно необходимо включать этот код в начале исходного файла специализированного фильтра.)
Замечание. UUID фильтра может быть любым; запустив программу guidgen.exe корпорации Microsoft, вы получите число GUID, которое может быть использовано. Я взял на себя смелость использовать показанный UUID во всех демонстрационных программах этой главы. Если вы хотите посмотреть, как создавать собственные GUID, обратитесь к главе 3.
struct declspec( \
uuid("{61DA4980-0487-11d6-9089-00400536B95F}") \ ) CLSID_AnimatedTexture;
После того как вы определили UUID, необходимо просто использовать его внутри конструктора специализированного фильтра. Необходимо зарегистрировать UUID в системе фильтров DirectShow, чтобы она знала где искать ваш фильтр. Интересно заметить, что как только вы установите фильтр и зарегистрируете его в системе (о чем мы поговорим немного позднее), он все время будет находиться в памяти. Как только загружается медиа файл, фильтр декодирует его. Чтобы ваш фильтр мог декодировать данные медиа, необходимо перегрузить несколько основных функций.
Перегрузка основныхфункций
После того как вы объявили класс специализированного фильтра и присвоили ему уникальный идентификационный номер, пришло время определить функции, используемые фильтром. Не беря во внимание стандартный конструктор класса, необходимо перегрузить три основные функции DirectShow, которые одинаковы для всех фильтров.
Первая функция, CheckMediaType: определяет, поддерживает ли фильтр заданный тип данных медиа. Т. к. DirectShow может обрабатывать почти любой медиа файл, фильтр будет использовать CheckMediaType для проверки: являются ли входные данные видео данными, сохраненными в используемом фильтром формате. Посмотрите на прототип функции CheckMediaType.
virtualHRESULTCBaseRenderer::CheckMediaType( const CMediaType *pmt) PURE;
У функции CheckMediaType только один параметр - интерфейс CmediaType, определяющий входные данные. Используя функцию FormatType интерфейса CmediaType, вы можете получить тип медиа данных, содержащихся в интерфейсе (видео, звук или что-нибудь еще).
Использованиеанимированныхтекстур
Т. к. нас интересуют только видео файлы, мы будем искать только значение FORMAT_VideoInfo, возвращаемое CMediaType::FormatType. Если данные медиа действительно являются видео, то необходимо выполнить еще одну проверку для определения их формата. Эта проверка заключается в сравнении значения GUID с типом и подтипом видео.
Снова, нам необходим видео медиа тип (представленный MEDIATYPE_Video макросом GUID) а необходимый подтип - макрос GUID цветовой глубины MEDIASUBTYPE_RGB24 (означающий, что используется 24-битная глубина цвета, составленная из красной, зеленой и синей компоненты цвета.)
После того как вы проверили видео поток, вы можете вернуть значение S_OK из вашей функции CheckMediaType, чтобы сообщить DirectShow, что поток может использоваться. Если заданные данные медиа не поддерживаются, вы можете вернуть E_FAIL.
Кажется, что для проверки типа данных требуется выполнить множество операций, но, поверьте мне, это не так. Посмотрите на перегруженную функцию CheckMediaType.
HRESULT cTextureFile::CheckMediaType( \ const CMediaType *pMediaType)
{
//Принимать только видео тип медиа if(*pMediaType->FormatType() != FORMAT_VideoInfo)
return E_INVALIDARG;
//Убедиться, что данные используют 24-битный RGB формат цвета if(IsEqualGUID(*pMediaType->Type(), MEDIATYPE_Video) && \
IsEqualGUID(*pMediaType->Subtype(),MEDIASUBTYPE_RGB24)) return S_OK;
return E_FAIL;
}
Второй перегружаемой функцией является SetMediaType, которая используется фильтром для настройки внутренних переменных и подготовки к обработке внешних данных. Эта функция также может отвергнуть внешние данные, в зависимости от их формата.
Функция SetMediaType имеет только один параметр const CMediaType, также как и CheckMediaType. Внутри функции SetMediaType необходимо получить разрешение видео данных (ширину, высоту и шаг поверхности) и сохранить его в переменных класса.
434
Также необходимо создать 32-битную поверхность текстуры (которая по умолчанию может быть в 16-битном формате, если 24-битные режимы недоступны) для хранения данных видео по мере их обработки. После того как вы создали текстуру, необходимо проверить ее формат, который должен быть либо 32-либо 16-бит- ным, и сохранить цветовую информацию для дальнейшего использования.
Значение S_OK, возвращаемое функцией SetMediaType, указывает, что фильтр готов к использованию данных видео; в противном случае необходимо вернуть значение ошибки (такое как E_FAIL).
Вы можете создать функцию SetMediaType, получающую разрешение видео и создающую поверхность текстуры, используя следующий код. (Объяснение всех содержащихся операций дано с помощью комментариев.)
HRESULT cTextureFilter::SetMediaType(const CMediaType *pMediaType)
{
HRESULT hr;
VIDEOINFO *pVideoInfo; D3DSURFACE_DESC ddsd;
// Получить размер этого типа медиа
pVideoInfo = (VIDEOINFO *)pMediaType->Format(); m_lVideoWidth = pVideoInfo->bmiHeader.biWidth; m_lVideoHeight = abs(pVideoInfo->bmiHeader.biHeight); m_lVideoPitch = (m_lVideoWidth * 3 + 3) & ~(3);
// Создать текстуру, которая соответствует этому типу медиа if(FAILED(hr = D3DXCreateTexture(m_pD3DDevice, \
m_lVideoWidth, m_lVideoHeight, \ 1, 0, D3DFMT_A8R8G8B8, \ D3DPOOL_MANAGED, &m_pTexture)))
return hr;
// Получить описание текстуры и сверить установки if(FAILED(hr = m_pTexture->GetLevelDesc(0, &ddsd))) return hr;
m_Format = ddsd.Format;
if(m_Format != D3DFMT_A8R8G8B8 && m_Format != D3DFMT_A1R5G5B5) return VFW_E_TYPE_NOT_ACCEPTED;
return S_OK;
}
Последней перегружаемой и наиболее важной из всех является функция DoRenderSample. DoRenderSample вызывается фильтром при обработке данных каждого кадра, содержащегося в медиа файле. В данном случае Данными является видео клип, вставляемый на поверхность текстуры.
Прототип перегружаемой функции DoRenderSample выглядит так:
Использованиеанимированныхтекстур
virtual HRESULT CBaseRenderer::DoRenderSample( IMediaSample *pMediaSample);
DoRenderSample имеет только один параметр, интерфейс ImediaSample, который содержит информацию об одном медиа экземпляре (растровом изображении, представляющем один кадр видео). Вам необходимо взять этот указатель на данные и вставить их на поверхность текстуры.
Начнем с объявления перегруженной функции DoRenderSample и получения указателя на данные медиа с помощью функции IMediaSample::GetPointer.
HRESULT cTextureFilter::DoRenderSample( \ IMediaSample *pMediaSample)
{
// Получить указатель на буфер видео образца BYTE *pSamplePtr; pMediaSample->GetPointer(&pSamplePtr);
После этого необходимо заблокировать поверхность текстуры и скопировать данные пикселей из данных видео. Для этого вы можете использовать функцию LockRect объекта текстуры.
//Заблокировать поверхность текстуры D3DLOCKED_RECT d3dlr; if(FAILED(m_pTexture->LockRect(0, &d3dlr, 0, 0)))
return E_FAIL;
//Получить шаг текстуры и указатель на данные текстуры BYTE *pTexturePtr = (BYTE*)d3dlr.pBits;
LONG lTexturePitch = d3dlr.Pitch;
После того как вы заблокировали поверхность текстуры и получили ее шаг и указатель на ее данные, можно начинать копировать данные видео. Однако сначала необходимо переместить указатель на нижнюю строчку текстуры, потому что по некоторым странным причинам данные видео хранятся снизу вверх.
//Сместить указатель текстуры на нижнюю строчку,т.к. видео хранится
//вверх ногами в буфере
pTexturePtr += (lTexturePitch * (m_lVideoHeight-1));
Замечательно, теперь мы готовы скопировать данные видео. Помните, при создании поверхности текстуры цветовой формат текстуры мог быть либо 32либо 16-бит- ным? Теперь необходимо учитывать глубину цвета при копировании данных видео, потому что за один раз мы можем копировать либо 32 либо 16 бит.
В начале следующего кода стоит оператор switch, который содержит блок, копирующий видео данные, по 32 бита информации за один раз (конечно, если используется 32-битный цветовой формат).
436
// Скопировать информацию, используя заданный видео формат int х, у, SrcPos, DestPos;
switch(m_Format) {
case D3DFMT_A8R8G8B8: // 32 бита
Следующий кусочек кода просматривает все строки видео образца и копирует каждый пиксель на поверхность текстуры.
// Просмотреть каждую строку, копируя информацию for(y=0;y<m_lVideoHeight;y++) {
// Скопировать каждый столбец SrcPos = DestPos = 0; for(x=0;x<m_lVideoWidth;x++) {
pTexturePtr[DestPos++] = pSamplePtr[SrcPos++]; pTexturePtr[DestPos++] = pSamplePtr[SrcPos++]; pTexturePtr[DestPos++] = pSamplePtr[SrcPos++]; pTexturePtr[DestPos++] = 0xff;
}
// Переместить указатель на следующую строку pSamplePtr += m_lVideoPitch;
pTexturePtr -= ITexturePitch;
}
break;
Второй оператор switch копирует данные видео, использующие 16-битную глубину цвета. Этот код в целом похож на код копирования 32-битных пикселей, за исключением того, что копируются 16-битные пиксели.
case D3DFMT_A1R5G5B5: // 16-бит
// Просмотреть все строчки, копируя информацию for(y=0;y<m_lVideoHeight;y++) {
//Скопировать каждый столбец SrcPos = DestPos = 0; for(x=0;x<m_lVideoWidth;x++) {
*(WORD*)pTexturePtr[DestPos++] = 0x8000 + ((pSamplePtr[SrcPos+2] & 0xF8) << 7) + ((pSamplePtr[SrcPos+1] & 0xF8) << 2) + (pSamplePtr[SrcPos] >> 3);
SrcPos += 3;
}
//Переместить указатель на следующую строку pSamplePtr += m_lVideoPitch;
pTexturePtr -= ITexturePitch;
}
break;
}