• D3D中的粒子系统(5)


    14.3.2 例子程序:焰火系统

    本例程实现了一个焰火例子系统,运行效果如图14.3所示:

    火系统类定义如下:
        class cFirework : public cParticleSystem
        {
        public:
            cFirework(D3DXVECTOR3* origin, int num_particles);
            virtual void reset_particle(sParticleAttribute* attr);
            virtual void update(float time_delta);
            virtual void pre_render();
        };

    构造函数需要提供一个点作为粒子系统中的原点,和系统中的粒子数,原点是火焰爆发的那个点。
        cFirework::cFirework(D3DXVECTOR3* origin, int num_particles)
        {
            m_origin        = *origin;
            m_size            = 0.9f;
            m_vb_num        = 2048;
            m_vb_offset     = 0;
            m_vb_batch_num    = 512;
            for(int i = 0; i < num_particles; i++)
                add_particle();
        }

    reset_particle方法在原点位置初始化粒子系统,并在边界球内创建一个随机的速度,粒子系统中的每个例子有一个随机的颜色,我们定义粒子只能存活2秒。
        void cFirework::reset_particle(sParticleAttribute* attr)
        {
            attr->is_alive = true;
            attr->position = m_origin;
            D3DXVECTOR3 min = D3DXVECTOR3(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
            D3DXVECTOR3 max = D3DXVECTOR3(1.0f, 1.0f, 1.0f);
            get_random_vector(&attr->velocity, &min, &max);
            // normalize to make spherical
                D3DXVec3Normalize(&attr->velocity, &attr->velocity);
            attr->velocity *= 100.0f;
            attr->color = D3DXCOLOR(get_random_float(0.0f, 1.0f),
                                    get_random_float(0.0f, 1.0f),
                                    get_random_float(0.0f, 1.0f),
                                    1.0f);
            attr->age        = 0.0f;
            attr->life_time = 2.0f;    // lives for 2 seconds
        }

    update方法更新每个粒子的位置,并在粒子超出自己的生活周期时杀死它。注意:这个系统不移除死掉的粒子,这么做是因为我们想产生一个新的火焰的时候,我们只要简单的重新设置已经存在的死了的火焰系统就可以了。这样我们不必频繁的去产生和释放粒子。
        void cFirework::update(float time_delta)
        {
            for(list<sParticleAttribute>::iterator iter = m_particles.begin(); iter != m_particles.end(); iter++)
            {
                // only update living particles
                if(iter->is_alive)
                {
                    iter->position += iter->velocity * time_delta;
                    iter->age       += time_delta;
                    if(iter->age > iter->life_time)    // kill
                        iter->is_alive = false;
                }
            }
        }

    重载pre_render以使绘制粒子时与地板颜色融合。
        void cFirework::pre_render()
        {
            cParticleSystem::pre_render();
            m_device->SetRenderState(D3DRS_DESTBLEND, D3DBLEND_ONE);
        }

    执行程序:
        #include "d3dUtility.h"
        #include "camera.h"
        #include "ParticleSystem.h"
        #include <cstdlib>
        #include <ctime>
        #pragma warning(disable : 4100)
        const int WIDTH  = 640;
        const int HEIGHT = 480;
        IDirect3DDevice9*    g_device;
        cParticleSystem*    g_exploder;
        cCamera                g_camera(AIR_CRAFT);
            ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
        bool setup()
        {   
            srand((unsigned int)time(NULL));
            // create firwworlk system
                D3DXVECTOR3 origin(0.0f, 10.0f, 50.0f);
            g_exploder = new cFirework(&origin, 6000);
            g_exploder->init(g_device, "flare.bmp");
            // setup a basic scnen, the scene will be created the first time this function is called.
                draw_basic_scene(g_device, 1.0f);
            // set the projection matrix
            D3DXMATRIX proj;
            D3DXMatrixPerspectiveFovLH(&proj, D3DX_PI/4.0f, (float)WIDTH/HEIGHT, 1.0f, 1000.0f);
            g_device->SetTransform(D3DTS_PROJECTION, &proj);
            return true;
        }
            ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
        void cleanup()
        {   
            delete g_exploder;
            // pass NULL for the first parameter to instruct cleanup
            draw_basic_scene(NULL, 0.0f);
        }
            ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
        bool display(float time_delta)
        {
            // update the camera
            if( GetAsyncKeyState(VK_UP) & 0x8000f )
                g_camera.walk(4.0f * time_delta);
            if( GetAsyncKeyState(VK_DOWN) & 0x8000f )
                g_camera.walk(-4.0f * time_delta);
            if( GetAsyncKeyState(VK_LEFT) & 0x8000f )
                g_camera.yaw(-1.0f * time_delta);
            if( GetAsyncKeyState(VK_RIGHT) & 0x8000f )
                g_camera.yaw(1.0f * time_delta);
            if( GetAsyncKeyState('N') & 0x8000f )
                g_camera.strafe(-4.0f * time_delta);
            if( GetAsyncKeyState('M') & 0x8000f )
                g_camera.strafe(4.0f * time_delta);
            if( GetAsyncKeyState('W') & 0x8000f )
                g_camera.pitch(1.0f * time_delta);
            if( GetAsyncKeyState('S') & 0x8000f )
                g_camera.pitch(-1.0f * time_delta);   
            // update the view matrix representing the camera's new position/orientation
            D3DXMATRIX view_matrix;
            g_camera.get_view_matrix(&view_matrix);
            g_device->SetTransform(D3DTS_VIEW, &view_matrix);   
            g_exploder->update(time_delta);
            if(g_exploder->is_dead())
                g_exploder->reset();
            // render now
            g_device->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, 0x00000000, 1.0f, 0);
            g_device->BeginScene();
            D3DXMATRIX identity_matrix;
            D3DXMatrixIdentity(&identity_matrix);
            g_device->SetTransform(D3DTS_WORLD, &identity_matrix);
            draw_basic_scene(g_device, 1.0f);
            // order important, render firework last.
                g_device->SetTransform(D3DTS_WORLD, &identity_matrix);
            g_exploder->render();
            g_device->EndScene();
            g_device->Present(NULL, NULL, NULL, NULL);
            return true;
        }
            ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
        LRESULT CALLBACK wnd_proc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM word_param, LPARAM long_param)
        {
            switch(msg)
            {
            case WM_DESTROY:
                PostQuitMessage(0);
                break;
            case WM_KEYDOWN:
                if(word_param == VK_ESCAPE)
                    DestroyWindow(hwnd);
                break;
            }
            return DefWindowProc(hwnd, msg, word_param, long_param);
        }
            ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
        int WINAPI WinMain(HINSTANCE inst, HINSTANCE, PSTR cmd_line, int cmd_show)
        {
            if(! init_d3d(inst, WIDTH, HEIGHT, true, D3DDEVTYPE_HAL, &g_device))
            {
                MessageBox(NULL, "init_d3d() - failed.", 0, MB_OK);
                return 0;
            }
            if(! setup())
            {
                MessageBox(NULL, "Steup() - failed.", 0, MB_OK);
                return 0;
            }
            enter_msg_loop(display);
            cleanup();
            g_device->Release();
            return 0;
        }

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