Benvenuti al primo tutorial della nuova serie di lezioni dedicate a DirectX10. Per chi fosse completamente nuovo al mondo della programmazione grafica, ed in particolare di DirectX, possiamo riassumere che questa è una API, ovvero librerie software messe a disposizione dei programmatori, con cui vengono realizzati giochi ed applicazioni grafiche per PC ed alcune consolle (come l'XBox 360).

Insieme alla concorrente open source OpenGL è usata per il 99% (se non il cento) di tutte le applicazioni grafiche per computer e console.

DirectX offre una serie di componenti e funzioni per poter gestire grafica 2D e 3D, audio, input da tastiera, mouse e periferiche di gioco (come joypad e volanti ad esempio), e funzionalità di rete (per aiutarvi ad inserire le modalità multiplayer). Nel corso degli anni DirectX si è evoluta in modo continuo segnando lo sviluppo dell'hardware, in particolare delle schede video che evolvono insieme a DirectX.

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Continuamo l'introduzione alle nuove DirectX10. Nella prima parte abbiamo visto insieme cosa sono le DirectX e a cosa servono, un po' di storia e di esempi. Ora invece ci concentreremo sul rendering, ovveri i passi necessari a creare l'immagine su schermo....

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Iniziamo con il primo tutorial pratico di DirectX10. Quello che faremo è creare la classica helloworld, una finestra che si limiterà ad utilizzare DirectX per colorare lo schermo.

Consiglio di fare un pò di pratica con il C++ prima di iniziare. Dato che il mio sito è stato frequentato per anni da programmatori .Net cercherò di affrontare le questioni di codice C++ nel modo più semplice possibile, tuttavia classi, puntatori e tutto ciò che riguarda le basi del C++ dovranno essere date per scontate.

Se invece siete pronti iniziamo. ...

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In questo tutorial approfondirò ciò che è stato spiegato nel precedente. Abbiamo creato i nostri oggetti principali: il device, responsabile delle operazioni, lo swap chain, che è la destinazione su cui vedremo i nostri oggetti, ed il RenderTargetView che è la zona di memoria su cui il device andrà a lavorare. Il procedimento dovrebbe essere chiaro. Il device legge i poligoni, li elabora negli shader e scrive i pixel sul RenderTargetView. Al termine il target view sarà copiato sullo schermo tramite il swap chain.

Esiste anche un'altra superficie: il Depth Stencil Buffer. ...

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Iniziamo a fare qualcosa di pratico. So che vorreste subito mettere mano al 3D ma prima partiamo dal 2D e parliamo di Font ossia come scrivere il testo sulle finestre. In DirectX10 (lo era anche nel 9) la grafica bidimensionale non esiste: il testo e gli sprite, di cui parlerò prossimamente, sono delle funzioni scritte da microsoft che non fanno altro che posizionare dei poligoni piani su cui inserire le immagini su cui viene elaborato il testo o le immagini (gli sprite). L’utilizzo è abbastanza semplice. Innanzitutto dichiariamo la variabile da utilizzare

ID3DX10Font* font; ...

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A differenza delle precedenti versioni, in DirectX10 la base di tutto è lo shader. Uno shader è un codice che descrive le regole di trasformazione che dal vertice generano la scena. I due shader fondamentali sono il vertex ed il pixel shader. Il primo trasforma il vertice dalla sua posizione in object space alla sua posizione in projection space. Il secondo partendo dall'informazioni di output del vertex shader genera tutti i pixel ed esegue per ognuno lo shader passandogli la media pesata in base alla posizione dell'output del vertex shader. Ecco un esempio di codice shader....

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Ora parliamo dei buffer. Un buffer predisposto per i vertici si chiama vertex buffer.

Innanzitutto definiamo una nostra struttura per il vertice. Come definitito nel precedente tutorial useremo un formato vertice contenente posizione e colore.

struct VertexType
{
D3DXVECTOR3 position;
D3DXVECTOR4 color;
};

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Il codice shader ci permette di gestire la nostra grafica trasformando i nostri vertici da ciò che ci arriva tramite il vertex buffer ad uno o più valori float4 che diventano i nostri colori sullo schermo. Passiamo in dettaglio lo shader.

Uno shader è molto simile ad un listato di codice C seppur molto semplificato e senza la presenza dei puntatori. All'interno del codice è possibile inserire molte funzioni, strutture ed effettuare anche include ad altri file (permettendo di includere quindi altri file e crearvi delle librerie di effetti).

Alla fine del file viene posizionata la technique che descrive quali funzioni vanno inserite nel device per vertex, pixel e geometry shader.  ...

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In grafica 3D movimenti, rotazioni, ridimensionamenti sono comunemente chiamati trasformazioni affini. Trasformare un solido significa eseguire delle operazioni su ogni vertice in modo che il poligoni vengano posizionati in modo corretto. L'operazione da applicare è un prodotto di ogni singolo punto per una struttura chiamata matrice.

Una matrice è una tabella di numeri reali di dimensione NxM.

I valori al suo interno vengono chiamati elementi della matrice e si identificano citando il numero della riga orizzontale partendo dall’alto e della colonna verticale partendo da sinistra. ...

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