完全剖析Directx3D(DOC格式)

9. 烟雾

在 Microsoft Direct3D 立即模式应用程序中可以用烟雾来达成各种效果。在场景中加入烟雾，

就能以强大的方式模拟真实世界。再结合适当的声音和音乐，烟雾可以协助您建立能传达各种

气氛的世界，营造出由神秘或惊悚到幻想，或是由异世界到乡村或幽默的感觉。而对实时应用

（需要尽可能争取最佳的效能）更为重要的是，您可以用烟雾来隐藏当对象进入观察范围而突

然出现的怪异效果。只要建立适当的烟雾，让使用者看不到远程裁切平面后就可以避免突然出

现的问题了。

Direct3D 将场景中各对象的颜色与所选的烟雾色彩混合来产生烟雾效果。混合的程度是依对象

Direct3D 提供两种不同型式的烟雾供您在场景中使用：顶点烟雾与像素烟雾。（我们会在本章

稍后深入讨论这些烟雾类型）。要决定主机系统具备哪些功能，可以检查下列在

D3DPRIMCAPS 结构的 dwShadeCaps 成员中的旗标：

 D3DSHADECAPS_FOGFLAT表示装置在平面上色模式中支持烟雾。

　

 D3DSHADECAPS_FOGGOURAUD表示装置在 Gouraud 上色模式中支持烟雾。

　

 D3DSHADECAPS_FOGPHONG表示装置在 Phong 上色模式中支持烟雾。DirectX 7

中不支持这种模式。

　

　

 D3DPRASTERCAPS_FOGVERTEX表示装置会用光影引擎来计算烟雾效果。然后把

这个值填入 D3DTLVERTEX 结构中 specular 成员所指定的 D3DCOLOR 的 alpha 成员。

系统接下来会在绘制时内插烟雾值。

　

在学习如何使用这两种烟雾类型之前，让我们来看看 Direct3D 如何计算场景中的烟雾。

烟雾公式

　

指定 Direct3D 要如何依距离来计算烟雾强度，就可以决定烟雾对场景中对象色彩的影响。烟雾

是可见度的程度，烟雾公式产生的数值愈小，对象就愈不会被看到。您可以透过

 !"#$$$

%&

这些成员的定义如下：

 D3DFOG_NONE完全不用烟雾。

　

 D3DFOG_LINEAR烟雾在开始和结束点之间是以线性方式渐增的，所用公式如下：

 D3DFOG_EXP烟雾呈指数增加，所用公式如下：

　

'()*

 D3DFOG_EXP2烟雾照距离平方的指数增加，所用公式如下：

 D3DFOG_FORCE_DWORD这个成员让这个列举类型被强制转成 32 位。

义了烟雾效果停止增加的距离，而 d 表示到场景观察点的距离。在这些数值中，0.0 是近平面

而 1.0 指远平面。像素烟雾和顶点烟雾都支持线性烟雾。

其它两个 Direct3D 提供的公式是 D3DFOG_EXP 和 D3DFOG_EXP2。只有像素烟雾支持这些

指数烟雾公式。在这些公式中，e 是自然对数的底（~2.71828）；density 是自订的烟雾密度，

范围由 0.0 到 1.0；而 d 是由场景观察点起算的距离。

图 9-1 显示这三种烟雾公式的图示。密度 0.33 和 0.66 是指公式所用的参数。

　

图 9-1　烟雾公式的比较

三种烟雾效果的烟雾系数是用图 9-1 中所示的公式计算得出，并且代入下面的 Direct3D 混合公

式中计算：

这个公式（用于所有 Direct3D 装置）会用烟雾系数 f 调整现行多边形的色彩 Ci，然后再加上烟

雾颜色 Cf 乘上 1 减去烟雾系数。算出的颜色值是烟雾颜色和原本色彩的混合，当距离增加时就

会混入更多的烟雾颜色和较少的原本色彩。

0*1/23435+366 

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我们在随书光盘中本章的程序项目内加上这个指令，把烟雾颜色设成蓝色以产生和场景背景相

符的混合效果。

当您选用像素烟雾时要用 D3DRENDERSTATE_FOGTABLEMODE 绘制状态来指定所要用的

烟雾模式。如果您选择用顶点烟雾，就要用 D3DRENDERSTATE_FOGVERTEXMODE 来指

定所要用的烟雾模式。

用顶点烟雾时会针对多边形上的各顶点来计算烟雾，然后在绘制时利用计算结果内插出多边形

面上的烟雾值。要启动顶点烟雾，可以呼叫 SetRenderState 方法并以

D3DRENDERSTATE_FOGENABLE 及 TRUE 作为第一个及第二个参数。顶点烟雾只支持线性

烟雾公式；您可以呼叫 SetRenderState 方法加上 D3DRENDERSTATE_FOGVERTEXMODE

依据所绘制 3D 世界的色彩来设定烟雾颜色。下面是所需的呼叫：

:0*1/

23435+366 = >:>4,&

打光及转换引擎会计算顶点烟雾效果，并且在打光阶段套用烟雾。您也必须用

D3DRENDERSTATE_FOGSTART 和 D3DRENDERSTATE_FOGEND 打光状态来设定起始及

结束距离（定义在世界空间中）。这两个值是定义场景中烟雾开始及结束的距离。

中很多 Microsoft 范例程序所用的程序大致相同。不过那些程序会检查各种错误并作适当的处理。

Microsoft 建议您在传浮点变数给 IDirect3DDevice7::SetRenderState 方法时，要把浮点变量的

地址转型成 DWORD 指针再取值以避免数据被改变。这个程序中的呼叫示范了如何使用这种方

法：

0>*><4">?+!= >:>4!=>

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@3;6A4&

B>5354-C''线性烟雾距离

''设定烟雾颜色。

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23435+366 

= >:>4,&

*++A4,,

@5:44>4+A4,&

''设定烟雾参数。

*+=>,



A4:0*1/