SharpDX之Direct2D教程I——簡單示例和Color（顏色）

研究Direct2D已經有一段時間了，也寫了一個系列的文章 Direct2D ，是基於Windows API Code Pack 1.1。在前文 Direct2D教程VIII——幾何（Geometry）對象的運算，本系列的終結篇 中介紹，因爲Windows API Code Pack 1.1有錯誤問題，加上長時間沒有更新（能夠看出是2010年推出的），因而終止了該系列的教程。

 

在網上尋尋覓覓Windows API Code Pack 1.1的替代品。找到了SharpDX。SharpDX官網：http://www.sharpdx.org/。

下圖是官網截圖，SharpDX自誇是最好的DirectX的開發包（不單單包括Direct2D，還包括DirectX 3D等等）

 

我在學習了一段時間後，感受上，它的幫助文檔和MSDN相比，缺乏了示例教程。雖然在論壇上，也有很多人提供了各自的示例代碼，但僅僅是代碼，並且顯得凌亂分散。示例代碼之間缺乏連貫性，給學習者形成了障礙。

 

下面的截圖是調用Geometry對象的Combine方法的效果圖（也就是在前文中，Windows API Code Pack 1.1中出現的錯誤的地方）。

 

因而決定用SharpDX來繼續Direct2D的系列教程

 

下載開發包，並在項目中引用

在官網上下載完整的安裝包（目前的版本是2.5.0），安裝後，能夠找到以下的動態庫的目錄。能夠看出支持.net 2.0到.net 4.0，支持WinRT、WP8等。

本系列的教程選擇 DirectX11_1-net40 ，雙擊打開後，看到以下的目錄

針對不一樣的內容，有不一樣的DLL文件。本系列的文章主要是介紹Direct2D，所以只要在項目中引入SharpDX.DLL、SharpDX.DXGI.DLL、SharpDX.Direct2D1.DLL便可。

 

下面是基本的示例代碼，把Direct2D的繪製的內容繪製到控件上。後面的示例類都是繼承於此類。

 
Imports DX = SharpDX
Imports D2D = SharpDX.Direct2D1
Imports WIC = SharpDX.WIC
Imports DDW = SharpDX.DirectWrite
Imports DXGI = SharpDX.DXGI

Public  Class  clsSharpDXSampleBase
    Protected _D2DFactory As D2D. Factory
    Protected _RenderTarget As D2D. WindowRenderTarget

    Public  Sub CreateDeviceResource(Target As  Control)
        _D2DFactory = New D2D. Factory

        Dim P As  New D2D. PixelFormat(DXGI. Format.B8G8R8A8_UNorm, D2D. AlphaMode.Ignore)

        Dim H As  New D2D. HwndRenderTargetProperties
        H.Hwnd = Target.Handle
        H.PixelSize = New DX. Size2(Target.Width, Target.Height)
        H.PresentOptions = SharpDX.Direct2D1. PresentOptions.None

        Dim R As  New D2D. RenderTargetProperties(D2D. RenderTargetType.Hardware, _
                                                                  P, 0, 0, _
                                                                  D2D. RenderTargetUsage.None, _
                                                                  D2D. FeatureLevel.Level_DEFAULT)
        _RenderTarget = New D2D. WindowRenderTarget(_D2DFactory, R, H)
    End  Sub

    Public  Sub Render()
        If  Not _renderTarget Is  Nothing  Then
            _RenderTarget.BeginDraw()

            _RenderTarget.Clear(DX.Color.BlueViolet.ToColor4)

            _RenderTarget.EndDraw()
        End  If
    End  Sub
End  Class

和Windows API Code Pack1.1相似，先定義Factory對象，再定義RenderTarget對象的各個參數。PixelFormat對象定義像素格式和Alpha模式；HwndRenderTargetProperties對象定義了綁定控件的Hwnd和Size及PresentOptions（呈現方式）；RenderTargetProperties對象定義了呈現模式（Hardware，硬件級；Software，軟件級；WIC不支持硬件級），像素模式（PixelFormat），DpiX和DpiY（0表示採用系統的默認值），RenderTargetUsage和FeatureLevel（這兩個參數都用默認值）

不一樣的是，Windows API Code Pack 1.1中用的是Factory對象的CreateHwndRenderTarget方法建立RenderTarget，而SharpDX用RenderTarget對象的New方法建立RenderTarget對象，習慣就好，無所謂優劣。（相似的，SharpDX用對象的New方法對應不少的Create****方法）

下圖是上面示例代碼的效果圖

 

 

SharpDX中的顏色

在SharpDX中，對顏色對象增強了功能。用Color、Color三、Color4對象表示顏色。

其中，Color4對象是基礎的顏色對象，在使用顏色的場合中，用的都是Color4對象。Color4對象用Red、Green、Blue、Alpha份量表示顏色。下面是Color4的一些方法與函數的原型定義

 
Public  Sub  New(value As  Single)
Public  Sub  New(red As  Single, green As  Single, blue As  Single, alpha As  Single)
Public  Sub  New(value As DX. Vector4)
Public  Sub  New(value As DX. Vector3, alpha As  Single)
Public  Sub  New(rgba As  UInteger)
Public  Sub  New(rgba As  Integer)
Public  Sub  New(values As  Single())
Public  Sub  New(color As DX. Color3)
Public  Sub  New(color As DX. Color3, alpha As  Single)

Public  Function ToBgra() As  Integer
Public  Sub ToBgra( ByRef r As  Byte, ByRef g As  Byte, ByRef b As  Byte, ByRef a As  Byte)
Public  Function ToRgba() As  Integer
Public  Function ToVector3() As DX. Vector3
Public  Function ToVector4() As DX. Vector4
Public  Function ToArray() As  Single()

Public  Shared  Sub Add( ByRef left As DX. Color4, ByRef right As DX. Color4, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function Add(left As DX. Color4, right As DX. Color4) As DX. Color4
Public  Shared  Sub Subtract( ByRef left As DX. Color4, ByRef right As DX. Color4, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function Subtract(left As DX. Color4, right As DX. Color4) As DX. Color4
Public  Shared  Sub Modulate( ByRef left As DX. Color4, ByRef right As DX. Color4, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function Modulate(left As DX. Color4, right As DX. Color4) As DX. Color4
Public  Shared  Sub Scale( ByRef value As DX. Color4, scale As  Single, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function Scale(value As DX. Color4, scale As  Single) As DX. Color4
Public  Shared  Sub Negate( ByRef value As DX. Color4, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function Negate(value As DX. Color4) As DX. Color4
Public  Shared  Sub Clamp( ByRef value As DX. Color4, ByRef min As DX. Color4, ByRef max As DX. Color4, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function Clamp(value As DX. Color4, min As DX. Color4, max As DX. Color4) As DX. Color4
Public  Shared  Sub Lerp( ByRef start As DX. Color4, ByRef [end] As DX. Color4, amount As  Single, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function Lerp(start As DX. Color4, [end] As DX. Color4, amount As  Single) As DX. Color4
Public  Shared  Sub SmoothStep( ByRef start As DX. Color4, ByRef [end] As DX. Color4, amount As  Single, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function SmoothStep(start As DX. Color4, [end] As DX. Color4, amount As  Single) As DX. Color4
Public  Shared  Sub Max( ByRef left As DX. Color4, ByRef right As DX. Color4, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function Max(left As DX. Color4, right As DX. Color4) As DX. Color4
Public  Shared  Sub Min( ByRef left As DX. Color4, ByRef right As DX. Color4, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function Min(left As DX. Color4, right As DX. Color4) As DX. Color4
Public  Shared  Sub AdjustContrast( ByRef value As DX. Color4, contrast As  Single, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function AdjustContrast(value As DX. Color4, contrast As  Single) As DX. Color4
Public  Shared  Sub AdjustSaturation( ByRef value As DX. Color4, saturation As  Single, ByRef result As DX. Color4)
Public  Shared  Function AdjustSaturation(value As DX. Color4, saturation As  Single) As DX. Color4

從上面的原型定義能夠看出，Color4增長了不少有意思的方法，解釋以下：

Add：兩個顏色相加，各個份量分別相加，等同於運算符 + 。

Subtract：兩個顏色相減，各個份量分別相減，等同於運算符 – 。

Modulate：兩個顏色相乘，各個份量分別相乘，等同於運算符 * 。

Sacle：縮放顏色，顏色的每一個份量分別和參數scale相乘

Negate：取顏色的反色，用1減去每一個顏色的份量

Clamp：限定顏色份量的範圍，若是份量小於Min的份量，則取Min的份量；若是份量大於Max份量，則取Max份量

Lerp：按比例取兩個顏色之間的插值部分，參數amount表示比例

SmoothStep：按比例取兩個顏色之間的插值部分，參數amount表示比例。和Lerp相比，Lerp是線性插值，SmoothStep是二次插值

Max：各取兩個顏色份量的最大值的顏色

Min：各取兩個顏色份量的最小值的顏色

AdjustContrast：調節對比度，參數contrast是對比度比例參數

AdjustSaturation：調節飽和度，參數Saturation是飽和度比例參數

 

看了代碼後，發現Color4並無對Red、Green、Blue、Alpha份量進行限制（正常值是0-1），這樣在用上面的方法時，很容易出現份量超出範圍的狀況（小於0，大於1）。可是，彷佛系統內部進行了處理，在實際使用時，超出的部分會自動處理成0或1（小於0處理成0，大於1處理成1）。

 

Color對象和Color4對象相似，份量是用Byte表示（0-255）；Color3對象用Red、Green、Blue份量表示顏色。

Color對象和Color3對象都有ToColor4方法轉換爲Color4對象

Color對象還包含了衆多內置靜態的顏色，如BlueViolet等，這樣就能夠很方便的用英文來表示顏色，而不須要記住這些顏色對應的Integer的值。

 

從上面的來看，SharpDX的確要比Windows API Code Pack 1.1方便了不少。

 

接下來，會陸續把前文中的例子轉換爲SharpDX後，再出新的SharpDX教程