123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269270271272273274275276277278279280281282283284285286287288289290291292293294295296297298299300301 |
- #include "Render3D.h"
- #include "Shader.h"
- #include "Model3D.h"
- #include "DXBuffer.h"
- #include "Textur.h"
- #include "Bild.h"
- #include <d3d11.h>
- using namespace Framework;
- // Inhalt der Render3D Klasse
- // Konstruktor
- Render3D::Render3D()
- {
- device = 0;
- context = 0;
- texturRS = 0;
- meshRS = 0;
- defaultTextur = new Textur();
- Bild *b = new Bild();
- b->neuBild( 10, 10, 0xFFFFFFFF );
- defaultTextur->setBildZ( b );
- shader = new RCArray< RCArray< Shader > >();
- shaderId = new Array< int >();
- lastObjektId = -1;
- lastTexturId = -1;
- ref = 1;
- }
- // Destruktor
- Render3D::~Render3D()
- {
- if( device )
- device->Release();
- if( context )
- context->Release();
- if( texturRS )
- texturRS->Release();
- if( meshRS )
- meshRS->Release();
- defaultTextur->release();
- shader->release();
- shaderId->release();
- }
- // Setzt das Device, was zum zeichnen verwendet werden soll
- // device: Das neue Device
- void Render3D::setDevice( ID3D11Device *device )
- {
- if( this->device )
- this->device->Release();
- this->device = device;
- if( device )
- {
- if( !texturRS )
- {
- D3D11_RASTERIZER_DESC rasterDesc;
- ZeroMemory( &rasterDesc, sizeof( rasterDesc ) );
- rasterDesc.AntialiasedLineEnable = false;
- rasterDesc.CullMode = D3D11_CULL_BACK;
- rasterDesc.DepthBiasClamp = 0.0f;
- rasterDesc.DepthClipEnable = true;
- rasterDesc.FillMode = D3D11_FILL_SOLID;
- rasterDesc.FrontCounterClockwise = false;
- rasterDesc.MultisampleEnable = false;
- rasterDesc.ScissorEnable = false;
- rasterDesc.SlopeScaledDepthBias = 0.0f;
- device->CreateRasterizerState( &rasterDesc, &texturRS );
- }
- if( !meshRS )
- {
- D3D11_RASTERIZER_DESC rasterDesc;
- ZeroMemory( &rasterDesc, sizeof( rasterDesc ) );
- rasterDesc.AntialiasedLineEnable = false;
- rasterDesc.CullMode = D3D11_CULL_BACK;
- rasterDesc.DepthBiasClamp = 0.0f;
- rasterDesc.DepthClipEnable = true;
- rasterDesc.FillMode = D3D11_FILL_WIREFRAME;
- rasterDesc.FrontCounterClockwise = false;
- rasterDesc.MultisampleEnable = false;
- rasterDesc.ScissorEnable = false;
- rasterDesc.SlopeScaledDepthBias = 0.0f;
- device->CreateRasterizerState( &rasterDesc, &meshRS );
- }
- if( context )
- {
- context->RSSetState( texturRS );
- defaultTextur->updateTextur( this );
- }
- }
- }
- // Setzt das Context Objekt, das zum Zeichnen verwendet werden soll
- // context: das neue Conext Objekt
- void Render3D::setContext( ID3D11DeviceContext *context )
- {
- if( this->context )
- this->context->Release();
- this->context = context;
- if( context )
- {
- if( texturRS )
- context->RSSetState( texturRS );
- if( device )
- defaultTextur->updateTextur( this );
- }
- }
- // Setzt den aktuellen Shader. Er wird hinten an die Liste mit zuletzt verwendeten Shadern angefügt
- // listIndex: Der Index der Liste mit zuletzt verwendeten Shadern
- // sh: Der Shader, der verwendet werden soll
- void Render3D::benutzeShader( int listIndex, Shader *sh )
- {
- if( listIndex < 0 )
- return;
- if( !shader->z( listIndex ) || !shaderId->hat( listIndex ) )
- {
- shader->set( new RCArray< Shader >(), listIndex );
- shaderId->set( -1, listIndex );
- }
- int id = shaderId->get( listIndex ) + 1;
- shader->z( listIndex )->set( sh, id );
- shaderId->set( id, listIndex );
- sh->benutzeShader( context );
- }
- // Sprinkt in der Liste mit zuletzt benutzten Shadern zurück und benutzt wieder den dortiegen Shader
- // listIndex: Der Index der Liste mit zuletzt verwe deten Shadern
- // anz: Die Anzahl der Shader, die zurückgesprungen werden soll. Bei 0 passiert nichts
- void Render3D::releaseShader( int listIndex, int anz )
- {
- if( !shader->z( listIndex ) || !shaderId->hat( listIndex ) || anz < 0 )
- return;
- int id = shaderId->get( listIndex ) - anz;
- if( id < 0 )
- id = 0;
- if( shader->z( listIndex )->z( id ) )
- shader->z( listIndex )->z( id )->benutzeShader( context );
- shaderId->set( id, listIndex );
- }
- // Setzt die View und Projektion Matrizen, die zum zeichnen verwendet werden sollen
- // view: Die View Matrix der Kamera
- // proj: Die Projektion Matrix der Kamera
- // kamPos: Die Position der Kamera in der Welt
- void Render3D::setKameraMatrix( Mat4< float > &view, Mat4< float > &proj, Vec3< float > &kamPos )
- {
- this->view = view;
- this->proj = proj;
- this->kamPos = kamPos;
- Mat4< float > tmp = proj * view;
- frustrum[ 0 ].x = tmp.elements[ 3 ][ 0 ] + tmp.elements[ 0 ][ 0 ];
- frustrum[ 0 ].y = tmp.elements[ 3 ][ 1 ] + tmp.elements[ 0 ][ 1 ];
- frustrum[ 0 ].z = tmp.elements[ 3 ][ 2 ] + tmp.elements[ 0 ][ 2 ];
- frustrum[ 0 ].w = tmp.elements[ 3 ][ 3 ] + tmp.elements[ 0 ][ 3 ];
- frustrum[ 1 ].x = tmp.elements[ 3 ][ 0 ] - tmp.elements[ 0 ][ 0 ];
- frustrum[ 1 ].y = tmp.elements[ 3 ][ 1 ] - tmp.elements[ 0 ][ 1 ];
- frustrum[ 1 ].z = tmp.elements[ 3 ][ 2 ] - tmp.elements[ 0 ][ 2 ];
- frustrum[ 1 ].w = tmp.elements[ 3 ][ 3 ] - tmp.elements[ 0 ][ 3 ];
- frustrum[ 2 ].x = tmp.elements[ 3 ][ 0 ] - tmp.elements[ 1 ][ 0 ];
- frustrum[ 2 ].y = tmp.elements[ 3 ][ 1 ] - tmp.elements[ 1 ][ 1 ];
- frustrum[ 2 ].z = tmp.elements[ 3 ][ 2 ] - tmp.elements[ 1 ][ 2 ];
- frustrum[ 2 ].w = tmp.elements[ 3 ][ 3 ] - tmp.elements[ 1 ][ 3 ];
- frustrum[ 3 ].x = tmp.elements[ 3 ][ 0 ] + tmp.elements[ 1 ][ 0 ];
- frustrum[ 3 ].y = tmp.elements[ 3 ][ 1 ] + tmp.elements[ 1 ][ 1 ];
- frustrum[ 3 ].z = tmp.elements[ 3 ][ 2 ] + tmp.elements[ 1 ][ 2 ];
- frustrum[ 3 ].w = tmp.elements[ 3 ][ 3 ] + tmp.elements[ 1 ][ 3 ];
- frustrum[ 4 ].x = tmp.elements[ 2 ][ 0 ];
- frustrum[ 4 ].y = tmp.elements[ 2 ][ 1 ];
- frustrum[ 4 ].z = tmp.elements[ 2 ][ 2 ];
- frustrum[ 4 ].w = tmp.elements[ 2 ][ 3 ];
- frustrum[ 5 ].x = tmp.elements[ 3 ][ 0 ] - tmp.elements[ 2 ][ 0 ];
- frustrum[ 5 ].y = tmp.elements[ 3 ][ 1 ] - tmp.elements[ 2 ][ 1 ];
- frustrum[ 5 ].z = tmp.elements[ 3 ][ 2 ] - tmp.elements[ 2 ][ 2 ];
- frustrum[ 5 ].w = tmp.elements[ 3 ][ 3 ] - tmp.elements[ 2 ][ 3 ];
- for( int i = 0; i < 6; i++ )
- frustrum[ i ].normalize();
- }
- // Beginnt das Zeichnen eines bestimmten objektes
- // zMdl: Das 3D Modelohne erhöhten Reference Counter
- void Render3D::beginnModel( Model3D *zMdl )
- {
- Mat4< float > trans = proj * view;
- int anz = zMdl->errechneMatrizen( trans, matrixBuffer );
- if( shader->z( VERTEX ) && shaderId->hat( VERTEX ) )
- shader->z( VERTEX )->z( shaderId->get( VERTEX ) )->füllConstBuffer( context, (char*)matrixBuffer, 0, sizeof( Mat4< float > ) * anz );
- if( lastObjektId == -1 || lastObjektId != zMdl->getDatenId() )
- {
- lastObjektId = zMdl->getDatenId();
- unsigned int offset = 0;
- ID3D11Buffer *b = zMdl->zVertexBuffer()->zBuffer();
- unsigned int es = (unsigned)zMdl->zVertexBuffer()->getElementLänge();
- context->IASetVertexBuffers( 0, 1, &b, &es, &offset );
- }
- }
- // Zeichnet eine bestimmte struktur
- // zIndexBuffer: Ein IndexBuffer, der auf verschiedene Vertices aus dem Vertex Buffer des Models zeigt. Ohne erhöhten Reference Counter
- // textur: Ein Zeiger auf die Textur, die verwendet werden soll ohne erhöhten Reference Counter
- // struktur: Die Struktur der angegebenen Indices, Beispiel: D3D11_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLELIST oder D3D11_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLESTRIP ...
- void Render3D::draw( DXIndexBuffer *zIndexBuffer, Textur *textur, D3D_PRIMITIVE_TOPOLOGY struktur )
- {
- DXGI_FORMAT f = DXGI_FORMAT_R32_UINT;
- if( zIndexBuffer->getElementLänge() == 2 )
- f = DXGI_FORMAT_R16_UINT;
- if( zIndexBuffer->getElementLänge() == 1 )
- f = DXGI_FORMAT_R8_UINT;
- context->IASetIndexBuffer( zIndexBuffer->zBuffer(), f, 0 );
- context->IASetPrimitiveTopology( struktur );
- if( textur )
- {
- if( lastTexturId == -1 || lastTexturId != textur->getId() )
- {
- lastTexturId = textur->getId();
- ID3D11ShaderResourceView *v = *textur;
- context->PSSetShaderResources( 0, 1, &v );
- }
- context->DrawIndexed( zIndexBuffer->getElementAnzahl(), 0, 0 );
- }
- else
- {
- context->RSSetState( meshRS );
- ID3D11ShaderResourceView *v = *defaultTextur;
- context->PSSetShaderResources( 0, 1, &v );
- context->DrawIndexed( zIndexBuffer->getElementAnzahl(), 0, 0 );
- context->RSSetState( texturRS );
- }
- }
- // Gibt einen der aktuell verwendeten Shader zurück
- // listIndex: Der Index der Lise mit Shadern, von denen der aktuell benutzte zurückgegeben werden soll
- Shader *Render3D::getShader( int listIndex ) const
- {
- if( !shader->z( listIndex ) || !shaderId->hat( listIndex ) )
- return 0;
- return shader->z( listIndex )->get( shaderId->get( listIndex ) );
- }
- // Gibt einen der aktuell verwendeten Shader ohne erhöhten Reference Counter zurück
- // listIndex: Der Index der Lise mit Shadern, von denen der aktuell benutzte zurückgegeben werden soll
- Shader *Render3D::zShader( int listIndex ) const
- {
- if( !shader->z( listIndex ) || !shaderId->hat( listIndex ) )
- return 0;
- return shader->z( listIndex )->z( shaderId->get( listIndex ) );
- }
- // Gibt das momentan verwendete Device Objekt ohne erhöhten Reference Counter zurück
- ID3D11Device *Render3D::zDevice() const
- {
- return device;
- }
- // Gibt das momentan verwendete Context Objekt ohne erhöhten Reference Counter zurück
- ID3D11DeviceContext *Render3D::zContext() const
- {
- return context;
- }
- // Überprüft, ob eine Kugel in dem Sichtbaren Raum der Welt liegt und gezeichnet werden muss
- // pos: Der Mittelpunkt der Kugel
- // radius: Der Radius der Kugel
- // dist: Einen Zeiger auf einen float, in dem das quadrat des Abstands zur Kammeraposition gespeichert wird, falls diese Funktion true zurückgiebt und der Zeiger nicht 0 ist
- bool Render3D::isInFrustrum( const Vec3< float > &pos, float radius, float *dist ) const
- {
- for( int i = 0; i < 6; i++ )
- {
- if( frustrum[ i ] * pos + radius < 0 )
- return 0;
- }
- if( dist )
- *dist = kamPos.abstandSq( pos );
- return 1;
- }
- // Erhöht den Reference Counting Zähler.
- // return: this.
- Render3D *Render3D::getThis()
- {
- ref++;
- return this;
- }
- // Verringert den Reference Counting Zähler. Wenn der Zähler 0 erreicht, wird das Zeichnung automatisch gelöscht.
- // return: 0.
- Render3D *Render3D::release()
- {
- ref--;
- if( !ref )
- delete this;
- return 0;
- }
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