使用DirectX手动生成带纹理的3D球体、圆柱体和锥体

"这篇文档介绍了如何在DirectX 3D中手动生成有纹理的球体、圆柱体和锥体，以及如何为这些几何体设置法线以产生正确的阴影效果。文档通过CBase基类来组织代码，该基类支持HTML格式的记录文件生成和法线计算。示例中包含两个圆柱体、两个圆锥体和一个地球-月球模型，展示物体围绕太阳的运动。" 在DirectX 3D编程中，创建3D图形需要精确地定义顶点、法线和纹理坐标。对于球体、圆柱体和锥体这些基本几何体，开发者通常会编写自定义的函数来生成它们的顶点结构。例如，创建一个圆柱体时，可以使用两个三角扇形作为顶部和底部，然后使用一个三角带来形成侧面。顶点缓冲被用于存储这些数据，而不是索引缓冲，因为这样可以为相交部分的顶点分配不同的法线，以确保阴影的正确渲染。 在给定的代码片段中，`CCylinder::UpdateVertices()`方法展示了如何生成圆柱体的顶点。首先，它获取顶点缓冲的锁以便进行写入操作。然后，通过计算每个分段的角度增量`rDeltaSegAngle`和每个分段的高度`rSegmentLength`，遍历每个分段并计算对应的顶点位置、法线和纹理坐标。顶点的位置基于半径`m_rRadius`和当前分段的角度，而法线则垂直于圆柱的侧面，纹理坐标则是为了贴图的平滑过渡。 生成球体的过程类似，但更复杂，因为它涉及到更多顶点的计算。球体通常使用多个环形和径向的分段来近似表示，每个环形上的点与径向上相邻点之间的角度差也是通过总角度除以分段数得到的。然后，根据这些角度和球体的半径来计算3D空间中的顶点位置。球体的法线和纹理坐标计算也相对复杂，因为需要确保所有方向上的平滑性。 此外，为了实现光照和阴影，每个几何体的法线都需要正确计算和存储。法线向量决定了表面如何响应光线，因此对阴影和反射的效果至关重要。在DirectX中，可以通过D3DX库提供的函数来计算法线，或者在生成几何体时直接计算。 最后，通过设置纹理坐标，可以将2D图像映射到3D模型上，从而实现表面的纹理化。纹理坐标使得几何体看起来更加真实，通过控制纹理坐标的映射，可以模拟各种复杂的表面效果。 DirectX 3D中的几何体生成涉及多个方面，包括顶点数组的管理、法线和纹理坐标的计算，以及光照和阴影的处理。这个过程需要深入理解3D图形原理和DirectX API的使用，才能创造出逼真的3D场景。