DX11 Without DirectX SDK--01 DirectX11初始化
由於個人覺得龍書裡面第4章提供的Direct3D 初始化專案封裝得比較好，而且DirectX SDK Samples裡面的初始化程式過於精簡，不適合後續使用，故選擇了以Init Direct3D專案作為框架，然後還使用了微軟提供的示例專案，兩者結合到一起。建議下載專案配合閱讀
專案結構
該專案包含了下面這些檔案
其中標頭檔案的具體功能
| 標頭檔案 | 功能 |
|---|---|
| d3dApp.h | Direct3D應用程式框架類 |
| dxerr.h | DirectX錯誤庫 |
| GameApp.h | 遊戲應用程式擴充套件類，遊戲邏輯在這裡實現，繼承自D3DApp類 |
| GameTimer.h | 遊戲計時器類 |
其中d3dApp.h, d3dApp.cpp, GameTimer.h
GameTimer.cpp是龍書原始碼提供的，我們可以搬運過來，但是對d3dApp框架類我們還需要進行大幅度修改，畢竟我們的最終目的就是要完全脫離舊的DirectX SDK，使用Windows SDK來實現DX11.而dxerr.h在Windows SDK是沒有提供的，我們需要尋找新的dxerr進行替代，在後續會提到
GameApp.h則是我們編寫遊戲邏輯的地方，這裡需要進行逐幀的更新及繪製。
初期配置
連結靜態庫
這裡的每一個專案都需要包含靜態庫：d3d11.lib,dxgi.lib,dxguid.lib,D3DCompiler.lib和winmm.lib。可以在d3dApp.h新增下面的語句：
#pragma comment(lib, "d3d11.lib")
#pragma comment(lib, "dxgi.lib")
#pragma comment(lib, "dxguid.lib")
#pragma comment(lib, "D3DCompiler.lib")
#pragma comment(lib, "winmm.lib")也可以在專案屬性-連結器-輸入-附加依賴項 新增上面的庫。
移植新的dxerr.h和dxerr.cpp
directx-sdk-samples-master的GitHub地址：https://github.com/walbourn/directx-sdk-samples
在directx-sdk-samples-master\DXUT\Core中可以找到dxerr.h和dxerr.cpp，把它們拉進我們的專案中。然後使用下面的巨集來進行檢查（加在d3dApp.h）
#if defined(DEBUG) | defined(_DEBUG)
#ifndef HR
#define HR(x) \
{ \
HRESULT hr = (x); \
if(FAILED(hr)) \
{ \
DXTrace(__FILEW__, (DWORD)__LINE__, hr, L#x, true);\
} \
}
#endif
#else
#ifndef HR
#define HR(x) (x)
#endif
#endif 由於新的dxerr.h僅提供了DXTrace的Unicode字符集版本，需要將原來的__FILE__替換為__FILEW__，並在專案屬性頁中將字符集設定為Unicode。
COM元件智慧指標
考慮到DirectX11的API是由一系列的COM元件來管理的，我們可以使用智慧指標來管理這些物件，而無需過多擔心記憶體的洩漏。所以該專案並不會用到介面類ID3D11Debug來協助檢查記憶體洩漏。
使用該智慧指標需要包含標頭檔案wrl/client.h，並且智慧指標類模板ComPtr位於名稱空間Microsoft::WRL內。我們主要關注下面這幾個方法：
ComPtr<T>::Get方法返回T*，若需要賦值操作也可以使用過載的=運算子進行
ComPtr<T>::GetAddressOf方法返回T**，也可以用過載的&運算子來獲取
ComPtr<T>::Reset方法將對裡面的物件呼叫Release方法，並將指標置為nullptr
GameTimer類
GameTimer類是一個基於高精度時鐘頻率的計時器，主要用於獲取遊戲時間和每一幀的間隔時間，並進行一些特殊的操作。下面給出了GameTimer類的宣告部分：
class GameTimer
{
public:
GameTimer();
float TotalTime()const; // 總遊戲時間
float DeltaTime()const; // 幀間隔時間
void Reset(); // 在訊息迴圈之前呼叫
void Start(); // 在取消暫停的時候呼叫
void Stop(); // 在暫停的時候呼叫
void Tick(); // 在每一幀的時候呼叫
private:
double mSecondsPerCount; // 一個時鐘週期經過的秒數
double mDeltaTime; // 幀間隔時間
__int64 mBaseTime; // 基準時間
__int64 mPausedTime; // 暫停的時間
__int64 mStopTime; // 停止的時間
__int64 mPrevTime; // 上一幀的時間
__int64 mCurrTime; // 當前時間
bool mStopped; // 是否停止計時
};建構函式
在Windows.h中，提供了QueryPerformanceFrequency函式用於獲取當前處理器的時鐘頻率(1秒經過的時鐘週期數)，然後我們就可以求出1個時鐘週期經過的時間數目了。此時計時器為開啟狀態。觀看建構函式的程式碼：
GameTimer::GameTimer()
: mSecondsPerCount(0.0), mDeltaTime(-1.0), mBaseTime(0),
mPausedTime(0), mPrevTime(0), mCurrTime(0), mStopped(false)
{
__int64 countsPerSec;
QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&countsPerSec);
mSecondsPerCount = 1.0 / (double)countsPerSec;
}GameTimer::Reset方法
GameTimer::Reset方法用於重置當前遊戲用時為0，並開啟計時器，具體的做法如下：
void GameTimer::Reset(www.thd178.com)
{
__int64 currTime;
QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&currTime);
mBaseTime =www.yigouyule2.cn currTime;
mPrevTime =www.120xh.cn currTime;
mStopTime = 0;
mStopped = www.feifanyule.cn false;
}其中，QueryPerformanceCounter函式用於獲取當前經過的時鐘週期數。當前我們是用它獲取的值作為基準時間，然後將暫停的總計時間設定為0，並將暫停狀態設定為否。
GameTimer::Start方法
GameTimer::Start方法用於開啟計時器計時（設定開始時間），並統計上次暫停的總時間：
void GameTimer::Start()
{
__int64 startTime;
QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&startTime);
// Accumulate the time elapsed between stop and start pairs.
//
// |<-------d------->|
// ----*---------------*-----------------*------------> time
// mBaseTime mStopTime startTime
if( mStopped )
{
mPausedTime += (startTime - mStopTime);
mPrevTime = startTime;
mStopTime = 0;
mStopped = false;
}
}若之前曾經暫停過，則需要統計當前暫停經過的時間，並加進總的暫停用時。然後這時停止時間也要歸零，並將暫停狀態設定為否。
GameTimer::Stop方法
GameTimer::Stop方法用於暫停計時器計時，設定暫停時間點：
void GameTimer::Stop()
{
if( !mStopped )
{
__int64 currTime;
QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&currTime);
mStopTime = currTime;
mStopped = true;
}
}GameTimer::Tick方法
GameTimer::Tick方法在計時器開啟的時候返回距離上次Tick的間隔時間，若計時器沒有開啟或者間隔時間為負值，則設間隔時間為0：
void GameTimer::Tick()
{
if( mStopped )
{
mDeltaTime = 0.0;
return;
}
__int64 currTime;
QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&currTime);
mCurrTime = currTime;
// Time difference between this frame and the previous.
mDeltaTime = (mCurrTime - mPrevTime)*mSecondsPerCount;
// Prepare for next frame.
mPrevTime = mCurrTime;
if(mDeltaTime < 0.0)
{
mDeltaTime = 0.0;
}
}GameTimer::TotalTime方法
GameTimer::TotalTime方法返回的是距離上次Reset方法呼叫到現在，遊戲執行的總時間(不包括所有暫停過的時間，單位為秒)：
float GameTimer::TotalTime()const
{
// If we are stopped, do not count the time that has passed since we stopped.
// Moreover, if we previously already had a pause, the distance
// mStopTime www.wmyl88.com- mBaseTime includes paused time, which we do not want to count.
// To correct www.uuweb.cn this, we can subtract the paused time from mStopTime:
//
// |<--paused time-->|
// ----*---------------*-----------------*------------*------------*------> time
// mBaseTime mStopTime startTime mStopTime mCurrTime
if( mStopped )
{
return (float)(((mStopTime - mPausedTime)-mBaseTime)*mSecondsPerCount);
}
// The distance www.089188.cn mCurrTime - mBaseTime includes paused time,
// which we do not want to count. To correct this, we can subtract
// the paused time from mCurrTime:
//
// (mCurrTime -www.duobaoyule2.cn mPausedTime) - mBaseTime
//
// |<--paused time-->|
// ----*---------------*-----------------*------------*------> time
// mBaseTime mStopTime startTime mCurrTime
else
{
return (float)(((mCurrTime-mPausedTime)-mBaseTime)*mSecondsPerCount);
}
}GameTimer::DeltaTime方法
GameTimer::TotalTime方法返回當前Tick和上次Tick之間的時間間隔，單位為秒：
float GameTimer::DeltaTime()const
{
return (float)mDeltaTime;
}D3DApp框架類
D3DApp.h展示了框架類的宣告：
class D3DApp
{
public:
D3DApp(HINSTANCE hInstance); // 在建構函式的初始化列表應當設定好初始引數
virtual ~D3DApp();
HINSTANCE AppInst(www.ruishengks.com)const; // 獲取應用例項的控制代碼
HWND MainWnd()const; // 獲取主視窗控制代碼
float AspectRatio()const; // 獲取螢幕寬高比
int Run(); // 執行程式，進行遊戲主迴圈
// 框架方法。客戶派生類需要過載這些方法以實現特定的應用需求
virtualbool Init(); // 該父類方法需要初始化視窗和Direct3D部分
virtualvoid OnResize(); // 該父類方法需要在視窗大小變動的時候呼叫
virtualvoid UpdateScene(float dt)=0; // 子類需要實現該方法，完成每一幀的更新
virtualvoid DrawScene(www.ruishengks.com)=0; // 子類需要實現該方法，完成每一幀的繪製
virtual LRESULT MsgProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);
// 視窗的訊息回撥函式
protected:
bool InitMainWindow(www.hjha178.com/); // 視窗初始化
bool InitDirect3D(); // Direct3D初始化
void CalculateFrameStats(); // 計算每秒幀數並在視窗顯示
protected:
HINSTANCE mhAppInst; // 應用例項控制代碼
HWND mhMainWnd; // 主視窗控制代碼
bool mAppPaused; // 應用是否暫停
bool mMinimized; // 應用是否最小化
bool mMaximized; // 應用是否最大化
bool mResizing; // 視窗大小是否變化
UINT m4xMsaaQuality; // MSAA支援的質量等級
GameTimer mTimer; // 計時器
// DX11
Microsoft::WRL::ComPtr<ID3D11Device> md3dDevice; // D3D11裝置
Microsoft::WRL::ComPtr<ID3D11DeviceContext> md3dImmediateContext; // D3D11裝置上下文
Microsoft::WRL::ComPtr<IDXGISwapChain> mSwapChain; // D3D11交換鏈
// DX11.1
Microsoft::WRL::ComPtr<ID3D11Device1> md3dDevice1;
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著者：Herb Sutter
翻譯：kingofark
[宣告]：本文內容取自www.gotw.ca網站上的Guru of the Week欄目，其著作權歸原著者本人所有。譯者kingofark在未經原著者本人