回到 DirectX11--使用Windows SDK来进行开发
由于个人觉得龙书里面第4章提供的Direct3D 初始化项目封装得比较好，而且DirectX SDK Samples里面的初始化程序过于精简，不适合后续使用，故选择了以Init Direct3D项目作为框架，然后还使用了微软提供的示例项目，两者结合到一起 。建议下载项目配合学习，这里不会贴出完整的项目源码。
链接静态库
这里的每一个项目都需要包含静态库：d3d11.lib,dxgi.lib,dxguid.lib,D3DCompiler.lib和winmm.lib。可以用下面语句：
#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")也可以在项目属性-链接器-输入-附加依赖项 添加上面的库。
移植新的dxerr.h和dxerr.cpp
在directx-sdk-samples-master\DXUT\Core中可以找到dxerr.h和dxerr.cpp，把它们拉进我们的项目中。然后使用下面的宏来进行检查
#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 由于新的dxerr.h仅提供了DXTrace的Unicode字符集版本，需要将原来的__FILE__替换为__FILEW__，并在项目属性页中将字符集设置为Unicode。
COM组件智能指针
考虑到DirectX11的API是由一系列的COM组件来管理的，我们可以使用智能指针来管理这些对象，而无需过多担心内存的泄漏。
使用该智能指针需要包含头文件wrl/client.h，并且智能指针类模板ComPtr位于名称空间Microsoft::WRL内。我们主要关注下面这几个方法：
ComPtr<Interface>::Get方法返回Interface*
ComPtr<Interface>::GetAddressOf方法返回Interface**，也可以用重载的&运算符来获取
ComPtr<Interface>::Reset方法将对里面的对象调用Release方法，并将指针置为nullptr
初始化DirectX 11
现在假定你的电脑已经支持DirectX 11，但同时也有可能支持DirectX 11.1。因此我们在这使用的头文件是d3d11_1.h。
要初始化DirectX11，我们需要创建这三样东西：D3D设备、D3D设备上下文和DXGI交换链。
D3D设备包含了创建各种所需资源的方法。
D3D设备上下文负责对缓冲区进行渲染，绑定D3D设备创建的各种资源到不同的渲染管线。
DXGI交换链可以包含两个或多个缓冲区，通常一个用于前端显示，其余的用于后端渲染。前台缓冲区通常是只读的，而后备缓冲区则是我们主要进行渲染的场所。当后备缓冲区渲染完成后，通过呈现方式将前后台缓冲区交换，在屏幕上显示出原来刚绘制好的画面。
这三样东西对应的接口类为：ID3D11Device、ID3D11DeviceContext、IDXGISwapChain
而如果支持DirectX11.1的话，则对应的接口类为：ID3D11Device1、ID3D11DeviceContext1、IDXGISwapChain1，它们分别继承自上面的三个接口类，区别在于额外提供了少数新的接口。
创建D3D设备、D3D设备上下文使用如下函数：
HRESULT WINAPI D3D11CreateDevice(
IDXGIAdapter* pAdapter, // [InOpt]适配器
D3D_DRIVER_TYPE DriverType, // [In]驱动类型
HMODULE Software, // [In]若上面为D3D_DRIVER_TYPE_SOFTWARE则这里需要提供程序模块
UINT Flags, // [In]使用D3D11_CREATE_DEVICE_FLAG枚举类型
D3D_FEATURE_LEVEL* pFeatureLevels, // [In]若为nullptr则为默认特性等级，否则需要提供特性等级数组
UINT FeatureLevels, // [In]特性等级数组的元素数目
UINT SDKVersion, // [In]SDK版本，默认D3D11_SDK_VERSION
ID3D11Device** ppDevice, // [Out]输出D3D设备
D3D_FEATURE_LEVEL* pFeatureLevel, // [Out]输出当前应用D3D特性等级
ID3D11DeviceContext** ppImmediateContext ); //[Out]输出D3D设备上下文该函数可以创建DirectX11.1或者DirectX11.0的设备与设备上下文，取决于最终应用的D3D特性等级。
首先需要创建驱动类型数组进行轮询，不过通常大多数情况都会支持D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE，以享受硬件加速带来的效益：
// 驱动类型数组
D3D_DRIVER_TYPE driverTypes[] =
{
D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE,
D3D_DRIVER_TYPE_WARP,
D3D_DRIVER_TYPE_REFERENCE,
};
UINT numDriverTypes = ARRAYSIZE(driverTypes);然后就是提供特性等级数组，这里只考虑DirectX11：
// 特性等级数组
D3D_FEATURE_LEVEL featureLevels[] =
{
D3D_FEATURE_LEVEL_11_1,
D3D_FEATURE_LEVEL_11_0,
};
UINT numFeatureLevels = ARRAYSIZE(featureLevels);最后就会可以创建D3D设备和设备上下文了：
// 应用程序类中的DX11成员
Microsoft::WRL::ComPtr<ID3D11Device> md3dDevice;
Microsoft::WRL::ComPtr<ID3D11DeviceContext> md3dImmediateContext;
Microsoft::WRL::ComPtr<IDXGISwapChain> mSwapChain;
// 应用程序类中的DX11.1成员
Microsoft::WRL::ComPtr<ID3D11Device1> md3dDevice1;
Microsoft::WRL::ComPtr<ID3D11DeviceContext1> md3dImmediateContext1;
Microsoft::WRL::ComPtr<IDXGISwapChain1> mSwapChain1;
D3D_FEATURE_LEVEL featureLevel;
D3D_DRIVER_TYPE d3dDriverType;
for (UINT driverTypeIndex = 0; driverTypeIndex < numDriverTypes; driverTypeIndex++)
{
d3dDriverType = driverTypes[driverTypeIndex];
hr = D3D11CreateDevice(nullptr, d3dDriverType, nullptr, createDeviceFlags, featureLevels, numFeatureLevels,
D3D11_SDK_VERSION, md3dDevice.GetAddressOf(), &featureLevel, md3dImmediateContext.GetAddressOf());
if (hr == E_INVALIDARG)
{
// DirectX 11.0 平台不承认D3D_FEATURE_LEVEL_11_1所以我们需要尝试特性等级11.0
hr = D3D11CreateDevice(nullptr, d3dDriverType, nullptr, createDeviceFlags, &featureLevels[1], numFeatureLevels - 1,
D3D11_SDK_VERSION, md3dDevice.GetAddressOf(), &featureLevel, md3dImmediateContext.GetAddressOf());
}
if (SUCCEEDED(hr))
break;
}如果支持DirectX11.1的话，featureLevel的结果应该为D3D_FEATURE_LEVEL_11_1，并且md3dDevice指向的是一个包含ID3D11Device1接口的对象，以及md3dImmediateContext指向的是一个包含ID3D11DeviceContext1接口的对象；而如果只支持DirectX11.0的话则为D3D_FEATURE_LEVEL_11_0。
接下来是需要创建DXGI交换链。
如果是DirectX11.1的话，需要先填充DXGI_SWAP_CHAIN_DESC1和DXGI_SWAP_CHAIN_FULLSCREEN_DESC这两个结构体：
typedef struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC1
{
UINT Width; // 缓冲区宽度
UINT Height; // 缓冲区高度
DXGI_FORMAT Format; // 缓冲区数据格式
BOOL Stereo; // 忽略
DXGI_SAMPLE_DESC SampleDesc; // 采样描述
DXGI_USAGE BufferUsage; // 缓冲区用途
UINT BufferCount; // 缓冲区数目
DXGI_SCALING Scaling; // 忽略
DXGI_SWAP_EFFECT SwapEffect; // 交换效果
DXGI_ALPHA_MODE AlphaMode; // 忽略
UINT Flags; // 使用DXGI_SWAP_CHAIN_FLAG枚举类型
} DXGI_SWAP_CHAIN_DESC1;
typedef struct DXGI_SAMPLE_DESC
{
UINT Count; // 采样数
UINT Quality; // 质量等级
} DXGI_SAMPLE_DESC;
typedef struct DXGI_SWAP_CHAIN_FULLSCREEN_DESC
{
DXGI_RATIONAL RefreshRate; // 刷新率
DXGI_MODE_SCANLINE_ORDER ScanlineOrdering; // 忽略
DXGI_MODE_SCALING Scaling; // 忽略
BOOL Windowed; // 是否窗口化
} DXGI_SWAP_CHAIN_FULLSCREEN_DESC;
typedef struct DXGI_RATIONAL
{
UINT Numerator; // 刷新率分子
UINT Denominator; // 刷新率分母
} DXGI_RATIONAL;而如果是DirectX11.0的话，需要先填充DXGI_SWAP_CHAIN_DESC结构体：
typedef struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC
{
DXGI_MODE_DESC BufferDesc; // 缓冲区描述
DXGI_SAMPLE_DESC SampleDesc; // 采样描述
DXGI_USAGE BufferUsage; // 缓冲区用途
UINT BufferCount; // 后备缓冲区数目
HWND OutputWindow; // 输出窗口句柄
BOOL Windowed; // 窗口化？
DXGI_SWAP_EFFECT SwapEffect; // 交换效果
UINT Flags; // 使用DXGI_SWAP_CHAIN_FLAG枚举类型
} DXGI_SWAP_CHAIN_DESC;
typedef struct DXGI_SAMPLE_DESC
{
UINT Count; // 采样数
UINT Quality; // 质量等级
} DXGI_SAMPLE_DESC;
typedef struct DXGI_MODE_DESC
{
UINT Width; // 缓冲区宽度
UINT Height; // 缓冲区高度
DXGI_RATIONAL RefreshRate; // 刷新率分数表示法
DXGI_FORMAT Format; // 缓冲区数据格式
DXGI_MODE_SCANLINE_ORDER ScanlineOrdering; // 忽略
DXGI_MODE_SCALING Scaling; // 忽略
} DXGI_MODE_DESC;
typedef struct DXGI_RATIONAL
{
UINT Numerator; // 刷新率分子
UINT Denominator; // 刷新率分母
} DXGI_RATIONAL;接下来我们需要创建交换链。
DirectX11.0下使用的创建方法为IDXGIFactory::CreateSwapChain：
HRESULT IDXGIFactory::CreateSwapChain(
IUnknown *pDevice, // [In]D3D设备
DXGI_SWAP_CHAIN_DESC *pDesc, // [In]交换链描述
IDXGISwapChain **ppSwapChain); // [Out]输出交换链对象而DirectX11.1使用的创建方法为IDXGIFactory2::CreateSwapChainForHwnd：
HRESULT IDXGIFactory2::CreateSwapChainForHwnd(
IUnknown *pDevice, // [In]D3D设备
HWND hWnd, // [In]窗口句柄
const DXGI_SWAP_CHAIN_DESC1 *pDesc, // [In]交换链描述1
const DXGI_SWAP_CHAIN_FULLSCREEN_DESC *pFullscreenDesc, // [In]交换链全屏描述，可选
IDXGIOutput *pRestrictToOutput, // [In]忽略
IDXGISwapChain1 **ppSwapChain); // [Out]输出交换链对象但现在我们需要先拿到包含IDXGIFactory或者IDXGIFactory2接口的对象：
ComPtr<IDXGIDevice> dxgiDevice = nullptr;
ComPtr<IDXGIAdapter> dxgiAdapter = nullptr;
ComPtr<IDXGIFactory1> dxgiFactory1 = nullptr;
ComPtr<IDXGIDevice1> dxgiDevice1 = nullptr;
ComPtr<IDXGIAdapter1> dxgiAdapter1 = nullptr;
ComPtr<IDXGIFactory2> dxgiFactory2 = nullptr;
HR(md3dDevice->QueryInterface(__uuidof(IDXGIDevice), reinterpret_cast<void**>(dxgiDevice.GetAddressOf())));
HR(dxgiDevice->GetAdapter(dxgiAdapter.GetAddressOf()));
HR(dxgiAdapter->GetParent(__uuidof(IDXGIFactory1), reinterpret_cast<void**>(dxgiFactory1.GetAddressOf())));这时候可以确定dxgiFactory1包含接口IDXGIFactory1，然后检查它是否包含接口IDXGIFactory2，包含的话就说明支持DirectX11.1，然后获取ID3D11Device1和ID3D11DeviceContext1接口对象并创建包含IDXGISwapChain1接口的对象，否则就创建IDXGISwapChain接口的对象：
// 如果包含，则说明支持DX11.1
if (dxgiFactory2 != nullptr)
{
HR(md3dDevice->QueryInterface(__uuidof(ID3D11Device1), reinterpret_cast<void**>(md3dDevice1.GetAddressOf())));
HR(md3dImmediateContext->QueryInterface(__uuidof(ID3D11DeviceContext1), reinterpret_cast<void**>(md3dImmediateContext1.GetAddressOf())));
// 填充各种结构体用以描述交换链
DXGI_SWAP_CHAIN_DESC1 sd;
ZeroMemory(&sd, sizeof(sd));
sd.Width = mClientWidth;
sd.Height = mClientHeight;
sd.Format = DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM;
sd.SampleDesc.Count = 1;
sd.SampleDesc.Quality = 0;
sd.BufferUsage = DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT;
sd.BufferCount = 1;
sd.SwapEffect = DXGI_SWAP_EFFECT_DISCARD;
sd.Flags = 0;
DXGI_SWAP_CHAIN_FULLSCREEN_DESC fd;
fd.RefreshRate.Numerator = 60;
fd.RefreshRate.Denominator = 1;
fd.Scaling = DXGI_MODE_SCALING_UNSPECIFIED;
fd.ScanlineOrdering = DXGI_MODE_SCANLINE_ORDER_UNSPECIFIED;
fd.Windowed = TRUE;
// 为当前窗口创建交换链
HR(dxgiFactory2->CreateSwapChainForHwnd(md3dDevice.Get(), mhMainWnd, &sd, &fd, nullptr, mSwapChain1.GetAddressOf()));
mSwapChain1->QueryInterface(__uuidof(IDXGISwapChain), reinterpret_cast<void**>(mSwapChain.GetAddressOf()));
}
else
{
// 填充DXGI_SWAP_CHAIN_DESC用以描述交换链
DXGI_SWAP_CHAIN_DESC sd;
ZeroMemory(&sd, sizeof(sd));
sd.BufferDesc.Width = mClientWidth;
sd.BufferDesc.Height = mClientHeight;
sd.BufferDesc.RefreshRate.Numerator = 60;
sd.BufferDesc.RefreshRate.Denominator = 1;
sd.BufferDesc.Format = DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM;
sd.BufferDesc.ScanlineOrdering = DXGI_MODE_SCANLINE_ORDER_UNSPECIFIED;
sd.BufferDesc.Scaling = DXGI_MODE_SCALING_UNSPECIFIED;
sd.SampleDesc.Count = 1;
sd.SampleDesc.Quality = 0;
sd.BufferUsage = DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT;
sd.BufferCount = 1;
sd.OutputWindow = mhMainWnd;
sd.Windowed = TRUE;
sd.SwapEffect = DXGI_SWAP_EFFECT_DISCARD;
sd.Flags = 0;
HR(dxgiFactory1->CreateSwapChain(md3dDevice.Get(), &sd, mSwapChain.GetAddressOf()));
}这时候，如果支持DirectX11.1的话，md3dDevice和md3dDevice1其实都指向同一个对象，md3dImmediateContext和md3dImmediateContext1，mSwapChain和mSwapChain1也是一样的，区别仅仅在于后者实现了额外的一些接口，问题不大。因此不管是DirectX11.1还是DirectX11.0，后续都主要使用md3dDevice，md3dImmediateContext和mSwapChain来进行操作。
设置全屏
默认情况下按ALT+ENTER可以切换成全屏，如果不想要这种操作，可以使用刚才创建的dxgiFactory1，按照下面的方式来调用即可：
dxgiFactory1->MakeWindowAssociation(mhMainWnd, DXGI_MWA_NO_ALT_ENTER | DXGI_MWA_NO_WINDOW_CHANGES);这样DXGI就不会监听Windows消息队列，并且屏蔽掉了对接收到ALT+ENTER消息的处理。
渲染目标视图(RenderTargetView)和深度模板视图(DepthStencilView)
接下来我们需要创建渲染目标视图(RenderTargetView)并绑定到渲染管线的输出合并阶段，使得交换链可以操作后备缓冲区。此时我们创建好的交换链已经包含1个后备缓冲区了，我们需要使用渲染目标视图来绑定这个后备缓冲区先。
使用IDXGISwapChain::GetBuffer来获取交换链的后备缓冲区：
HRESULT IDXGISwapChain::GetBuffer(
UINT Buffer, // [In]缓冲区索引号，从0到BufferCount - 1
REFIID riid, // [In]缓冲区的接口类型ID
void **ppSurface); // [Out]获取到的缓冲区然后再使用下面的方法来获取渲染目标视图：
HRESULT ID3D11Device::CreateRenderTargetView(
ID3D11Resource *pResource, // [In]缓冲区资源
const D3D11_RENDER_TARGET_VIEW_DESC *pDesc, // 忽略
ID3D11RenderTargetView **ppRTView); // [Out]获取渲染目标视图// 重设交换链并且重新创建渲染目标视图
ComPtr<ID3D11Texture2D> backBuffer;
HR(mSwapChain->ResizeBuffers(1, mClientWidth, mClientHeight, DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM, 0));
HR(mSwapChain->GetBuffer(0, __uuidof(ID3D11Texture2D), reinterpret_cast<void**>(backBuffer.GetAddressOf())));
HR(md3dDevice->CreateRenderTargetView(backBuffer.Get(), 0, mRenderTargetView.GetAddressOf()));除了渲染目标视图外，我们还需要创建深度缓冲区用于深度测试。通过D3D设备可以新建一个缓冲区，但在此之前我们需要先描述该缓冲区的信息：
typedef struct D3D11_TEXTURE2D_DESC
{
UINT Width; // 缓冲区宽度
UINT Height; // 缓冲区高度
UINT MipLevels; // Mip等级
UINT ArraySize; // 纹理数组中的纹理数量，默认1
DXGI_FORMAT Format; // 缓冲区数据格式
DXGI_SAMPLE_DESC SampleDesc; // 忽略
D3D11_USAGE Usage; // 数据的CPU/GPU访问权限
UINT BindFlags; // 使用D3D11_BIND_FLAG枚举来决定该数据的使用类型
UINT CPUAccessFlags; // 使用D3D11_CPU_ACCESS_FLAG枚举来决定CPU访问权限
UINT MiscFlags; // 使用D3D11_RESOURCE_MISC_FLAG枚举，这里默认0
} D3D11_TEXTURE2D_DESC; 我们可以这样填充：
D3D11_TEXTURE2D_DESC depthStencilDesc;
depthStencilDesc.Width = mClientWidth;
depthStencilDesc.Height = mClientHeight;
depthStencilDesc.MipLevels = 1;
depthStencilDesc.ArraySize = 1;
depthStencilDesc.Format = DXGI_FORMAT_D24_UNORM_S8_UINT;
depthStencilDesc.SampleDesc.Count = 1;
depthStencilDesc.SampleDesc.Quality = 0;
depthStencilDesc.Usage = D3D11_USAGE_DEFAULT;
depthStencilDesc.BindFlags = D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL;
depthStencilDesc.CPUAccessFlags = 0;
depthStencilDesc.MiscFlags = 0;这时候我们就可以用方法ID3D11Device::CreateTexture2D来创建2D纹理：
HRESULT ID3D11Device::CreateTexture2D(
const D3D11_TEXTURE2D_DESC *pDesc, // [In] 2D纹理描述信息
const D3D11_SUBRESOURCE_DATA *pInitialData, // [In] 用于初始化的资源
ID3D11Texture2D **ppTexture2D); // [Out] 获取到的2D纹理再通过方法ID3D11Device::CreateDepthStencilView来创建深度模板视图，绑定刚创建的深度缓冲区：
HRESULT ID3D11Device::CreateDepthStencilView(
ID3D11Resource *pResource, // [In] 需要绑定的资源
const D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC *pDesc, // [In] 深度缓冲区描述
ID3D11DepthStencilView **ppDepthStencilView); // [Out] 获取到的深度模板视图下面两句话演示了创建深度模板缓冲区和深度模板视图：
// 创建深度缓冲区以及深度模板视图
HR(md3dDevice->CreateTexture2D(&depthStencilDesc, 0, mDepthStencilBuffer.GetAddressOf()));
HR(md3dDevice->CreateDepthStencilView(mDepthStencilBuffer.Get(), 0, mDepthStencilView.GetAddressOf()));最后，我们需要调用方法ID3D11DeviceContext::OMSetRenderTargets，将渲染目标视图和深度模板视图一同绑定到输出合并阶段：
void ID3D11DeviceContext::OMSetRenderTargets(
UINT NumViews, // [In] 视图数目
ID3D11RenderTargetView *const *ppRenderTargetViews, // [In] 渲染目标视图数组
ID3D11DepthStencilView *pDepthStencilView) = 0; // [In] 深度模板视图下面演示了这些操作：
md3dImmediateContext->OMSetRenderTargets(1, mRenderTargetView.GetAddressOf(), mDepthStencilView.Get());视口
最终我们还需要决定将整个视图输出到特定的范围。因此我们需要使用D3D11_VIEWPORT来设置视口
typedef struct D3D11_VIEWPORT
{
FLOAT TopLeftX; // 屏幕左上角起始位置X
FLOAT TopLeftY; // 屏幕左上角起始位置Y
FLOAT Width; // 宽度
FLOAT Height; // 高度
FLOAT MinDepth; // 最小深度，必须为0.0f
FLOAT MaxDepth; // 最大深度，必须为1.0f
} D3D11_VIEWPORT;ID3D11DeviceContext::RSSetViewports方法将设置1个或多个视口：
void ID3D11DeviceContext::RSSetViewports(
UINT NumViewports, // 视口数目
const D3D11_VIEWPORT *pViewports); // 视口数组将视图输出到整个屏幕需要进行下面的操作：
mScreenViewport.TopLeftX = 0;
mScreenViewport.TopLeftY = 0;
mScreenViewport.Width = static_cast<float>(mClientWidth);
mScreenViewport.Height = static_cast<float>(mClientHeight);
mScreenViewport.MinDepth = 0.0f;
mScreenViewport.MaxDepth = 1.0f;
md3dImmediateContext->RSSetViewports(1, &mScreenViewport);画面绘制
在每一帧画面绘制的操作中，我们需要清理一遍渲染目标视图，
可以通过ID3D11DeviceContext::ClearRenderTargetView方法：
void ID3D11DeviceContext::ClearRenderTargetView(
ID3D11RenderTargetView *pRenderTargetView, // 渲染目标视图
const FLOAT ColorRGBA[4]); // 指定覆盖颜色我们用蓝色进行清屏，即RGBA=(0.0,0.0,1.0,1.0)的值操作：
float blue[4] = {0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f);
md3dImmediateContext->ClearRenderTargetView(mRenderTargetView.Get(), reinterpret_cast<const float*>(&blue));然后我们还要使用ID3D11DeviceContext::ClearDepthStencilView来清空深度模板缓冲区：
void ID3D11DeviceContext::ClearDepthStencilView(
ID3D11DepthStencilView *pDepthStencilView, // 深度模板视图
UINT ClearFlags, // [In]D3D11_CLEAR_FLAG枚举
FLOAT Depth, // [In]深度
UINT8 Stencil); // [In]模板初始值例如：
md3dImmediateContext->ClearDepthStencilView(mDepthStencilView.Get(), D3D11_CLEAR_DEPTH | D3D11_CLEAR_STENCIL, 1.0f, 0);最后我们直接调用IDXGISwapChain::Present方法进行前后台交换的呈现：
mSwapChain->Present(0, 0);完成初始化后效果应该如下：