Directx11教程(55) 建立球形和锥形物体

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Directx11教程(55) 建立球形和锥形物体

<div class="postbody"><div id="cnblogs_post_body">本教程中，我们新建2个model class，SphereModelClass以及CylinderModelClass,分别用来表示球形和锥形物体。
  程序执行后的界面如下：
  
  线框模式界面如下：
  
  从线框模式可以看出，球形是由三个因素决定：半径、经度线、纬度线。
         在SphereModelClass.cpp中，我们看到，初始化顶点缓冲和索引缓冲的函数为：InitializeBuffers(ID3D11Device* device,  float radius, int numSlices, int numStacks)，它多了三个参数，分别表示半径、经度切片的数量、纬度切面的数量。具体构建球形顶点的操作在函数buildStacks(vertices, indices)中，主要就是把经纬度切片的数目转化成球坐标系中的角度，求出球坐标系中顶点，再转化到笛卡尔坐标系中。
  代码如下：
  void SphereModelClass::buildStacks(VertexList& vertices, IndexList& indices)     
    {      
    float phiStep = PI/m_NumStacks;
      int numRings = m_NumStacks-1;
      // 对于每个纬度环，计算顶点.      
    for(int i = 1; i <= numRings; ++i)      
        {      
        float phi = i*phiStep;
          // 环上的顶点      
        float thetaStep = 2.0f*PI/m_NumSlices;      
        for(int j = 0; j <= m_NumSlices; ++j)      
            {      
            float theta = j*thetaStep;
              VertexType v;
              // 球坐标到笛卡尔坐标的转化      
            v.position.x = m_Radius*sinf(phi)*cosf(theta);      
            v.position.y = m_Radius*cosf(phi);      
            v.position .z = m_Radius*sinf(phi)*sinf(theta);
              D3DXVec3Normalize(&v.normal, &v.position);
              //球的纹理坐标      
            v.texture.x = theta / (2.0f*PI);      
            v.texture.y = phi / PI;
              v.Kd    = D3DXVECTOR4(0.2, 0.2, 0.1,1.0);     
            v.Ks = D3DXVECTOR4(0.2, 0.2, 0.2,1.0);      
            vertices.push_back( v );      
            }      
        }
      // 球的极点: 会出现纹理坐标扭曲      
     VertexType t1;      
     t1.position = D3DXVECTOR3(0.0f, -m_Radius, 0.0f);      
     t1.normal = D3DXVECTOR3(0.0f, -1.0f, 0.0f);      
     t1.texture = D3DXVECTOR2(0.0f, 1.0f);      
     t1.Kd = D3DXVECTOR4(0.2, 0.2, 0.1,1.0);      
     t1.Ks = D3DXVECTOR4(0.2, 0.2, 0.2,1.0);      
    
     vertices.push_back( t1 );
       t1.position = D3DXVECTOR3(0.0f, m_Radius, 0.0f);     
     t1.normal = D3DXVECTOR3(0.0f, 1.0f, 0.0f);      
     t1.texture = D3DXVECTOR2(0.0f, 0.0f);
      vertices.push_back(t1 );
      int northPoleIndex = (int)vertices.size()-1;     
    int southPoleIndex = (int)vertices.size()-2;
      int numRingVertices = m_NumSlices+1;
      // 计算索引(不考虑极点)      
    for(int i = 0; i < m_NumStacks-2; ++i)      
        {      
        for(int j = 0; j < m_NumSlices; ++j)      
            {      
            indices.push_back(i*numRingVertices + j);      
            indices.push_back(i*numRingVertices + j+1);      
            indices.push_back((i+1)*numRingVertices + j);
              indices.push_back((i+1)*numRingVertices + j);     
            indices.push_back(i*numRingVertices + j+1);      
            indices.push_back((i+1)*numRingVertices + j+1);      
            }      
        }
  //北极点索引      
    for(int i = 0; i < m_NumSlices; ++i)      
        {      
        indices.push_back(northPoleIndex);      
        indices.push_back(i+1);      
        indices.push_back(i);      
        }
  //南极点索引      
    int baseIndex = (numRings-1)*numRingVertices;      
    for(int i = 0; i < m_NumSlices; ++i)      
        {      
        indices.push_back(southPoleIndex);      
        indices.push_back(baseIndex+i);      
        indices.push_back(baseIndex+i+1);      
        }      
    }
        在CylinderModelClass.cpp中，我们看到InitializeBuffers(ID3D11Device* device,  float topRadius, float bottomRadius,     float height, int numSlices, int numStacks),它多出了5个参数，分别表示锥体的顶部圆半径、底部圆半径，高度、经度切片的数量、纬度切片的数量。
  具体计算顶点缓冲和索引缓冲由个函数组成，这三个函数的具体代码请参考源文件：
  buildStacks(vertices, indices);     
buildTopCap(vertices, indices);      
buildBottomCap(vertices, indices);   

      
  完整的代码请参考：
  工程文件myTutorialD3D11_50
  代码下载：
  http://files.cnblogs.com/mikewolf2002/d3d1150-58.zip
  http://files.cnblogs.com/mikewolf2002/pictures.zip