C# 使用DirectX中的Device类实现3D渲染

1.Device类进行简单介绍
Device类把真实的图形卡从具体的硬件中抽象出来，在类中定义一组通用函数，这些函数将直接操作图形卡硬件。

函数原型：

（1）public Device(IntPtr unmanagedObject);
（2）public Device(int adapter, DeviceType deviceType, Control renderWindow, CreateFlags behaviorFlags, params PresentParameters[] presentationParameters);
（3）public Device(int adapter, DeviceType deviceType, IntPtr renderWindowHandle, CreateFlags behaviorFlags, params PresentParameters[] presentationParameters);

2.对第2个构造函数进行参数说明

public Device(int adapter, DeviceType deviceType, Control renderWindow, CreateFlags behaviorFlags, params PresentParameters[] presentationParameters)

参数简析：
adapter：表示要使用哪个图形卡，默认的图形卡为0。
deviceType：表示要创建的设备类型。

DeviceType.Hardware，创建直接控制图形卡硬件的设备（要求图形卡支持DirectX）
DeviceType.Reference，设备类型为参考光栅器，软件模拟，运行速度慢
DeviceType.Software，自定义软件光栅器

renderWindow：表示在图形显示的窗口
behaviorFlags

CreateFlags.SoftwareVertexProcessing，3D图形所有顶点计算用软件处理
CreateFlags.HardwareVertexProcessing，所有顶点计算用GPU处理
CreateFlags.MixedVertexProcessing，根据最佳效果原则，进行选择
以上互斥，只能选其一，可以与以下参数组合
- FPU_Preserve，使用双精度浮点数计算，速度减慢
- MultiThreaded，使用多线程
- PureDevice，要求所有计算尽可能使用GPU，只能和CreateFlags.HardwareVertexProcessing

PresentParameters类常用属性：

Windowed，false为全屏模式，true为窗口模式，使用Form类创建的Direct 3D程序，只能工作于窗口模式；
SwapEffect，用于控制后备缓存区和屏幕显示区交换的方式；
SwapEffect.Flip：在图形卡的显存中建立多个和屏幕显示区同样大小的后备缓存区，修改了后备缓存区的数据后，指定其为屏幕显示区，就可以显示，只使用全屏模式；
SwapEffect.Copy：只有一个后备缓存区，为了显示，需要复制后备缓存区数据到屏幕显示区；
SwapEffect.Discard：与SwapEffect.Copy基本相同，但新帧到来后，后备缓存区中未处理完的数据将被丢弃；
BackBufferCount，后备缓存的数量（1到3）；
BackBufferFormat，记录颜色的格式；
BackBufferWidth，每行单元数 BackBufferHeight，总行数；
AutoDepthStencilFormat，指定深度缓存区单元的位数及格式，如DepthFormat.D16；
EnableAutoDepthStencil，设置是否允许自动使用深度测试；
DeviceWindowHandle，使用的窗口句柄，取值为null表示使用当前激活窗口。

C#窗体程序中使用DirectX进行3D渲染的示例程序：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using Microsoft.DirectX;
using Microsoft.DirectX.Direct3D;namespace Demo_3D
{public partial class MainFrm : Form{Device device = null;//定义绘图设备public MainFrm(){InitializeComponent();this.ClientSize = new Size(300, 300);//指定窗体尺寸this.Text = "DirectX示例程序";       //指定窗体标题}public bool InitializeDirect3D(){try{PresentParameters presentParams = new PresentParameters();//定义对象presentParams.Windowed = true;                            //指定以Windows窗体形式显示,使用Form类创建的Direct 3D程序，只能工作于窗口模式presentParams.SwapEffect = SwapEffect.Discard;            //当前屏幕绘制后它将自动从内存中删除device = new Device(0, DeviceType.Hardware, this, CreateFlags.HardwareVertexProcessing, presentParams); //实例化device对象return true;}catch (DirectXException e){MessageBox.Show(e.ToString(), "Error"); //处理异常return false;}}public void Render(){if (device == null)                                                                  //如果device为空则不渲染{return;}device.Clear(ClearFlags.Target, Color.DarkGreen, 1.0f, 0);                           //清除windows界面为深绿色device.BeginScene();//在此添加渲染图形代码CustomVertex.TransformedColored[] vertices = new CustomVertex.TransformedColored[3]; //定义顶点vertices[0].Position = new Vector4(10f, 300f, 1f, 1f);vertices[0].Color = Color.Red.ToArgb();vertices[1].Position = new Vector4(this.Width / 2, 50f, 0f, 1f);vertices[1].Color = Color.Green.ToArgb();vertices[2].Position = new Vector4(this.Width - 150f, 100f, 10f, 1f);vertices[2].Color = Color.Blue.ToArgb();device.VertexFormat = CustomVertex.TransformedColored.Format;device.DrawUserPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 1, vertices);device.EndScene();device.Present();}static void Main(){MainFrm basicForm = new MainFrm();           //创建窗体对象if (basicForm.InitializeDirect3D() == false) //检查Direct3D是否启动{MessageBox.Show("无法启动Direct3D！", "Error");return;}basicForm.Show();            //如果一切都初始化成功，则显示窗体while (basicForm.Created)    //设置一个循环用于实时更新渲染状态{basicForm.Render();      //保持device渲染，直到程序结束Application.DoEvents();  //处理键盘鼠标等输入事件}}}
}

参考Demo链接https://download.csdn.net/download/CXYLVCHF/14022457

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