DirectX11 With Windows SDK |
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前言
提供键鼠输入可以说是一个游戏的必备要素。在这里,我们不使用DirectInput,而是使用Windows消息处理机制中的Raw Input,不过要从头开始实现会让事情变得很复杂。DXTK提供了鼠标输入的Mouse.h和键盘输入的Keyboard.h(现在已经单独抽离出来使用),对消息处理机制进行了封装,使用Mouse类和Keyboard类可以让我们的开发效率事半功倍。 对Raw Input有兴趣的同学,你可以看键鼠类的内部实现,也可以看MSDN文档: Raw Input Mouse类和Keyboard类都在名称空间DirectX内。 DirectX11 With Windows SDK完整目录 Github项目源码 欢迎加入QQ群: 727623616 可以一起探讨DX11,以及有什么问题也可以在这里汇报。 鼠标输入Mouse类是一个单例类,我们可以通过Mouse::Get()静态方法来获取该实例: static Mouse& Mouse::Get();也可以在应用程序类中直接作为成员使用,因为它提供了默认构造函数。不过为了异常安全,建议使用智能指针: std::unique_ptr m_pMouse; m_pMouse = std::make_unique();要想使用鼠标类,我们还需要完成三件事情: 1.在初始化阶段给鼠标类设置要绑定的窗口句柄,使用Mouse::SetWindow方法: void Mouse::SetWindow(HWND window);2.设置鼠标模式,需要使用Mouse::SetMode方法: void Mouse::SetMode(Mouse::Mode mode);鼠标模式有下面两种: enum Mode { MODE_ABSOLUTE = 0, // 绝对坐标模式,每次状态更新xy值为屏幕像素坐标,且鼠标可见 MODE_RELATIVE, // 相对运动模式,每次状态更新xy值为每一帧之间的像素位移量,且鼠标不可见 };可以加在D3DApp::Init方法上: bool D3DApp::Init() { m_pMouse = std::make_unique(); m_pKeyboard = std::make_unique(); if (!InitMainWindow()) return false; if (!InitDirect3D()) return false; return true; }3.在消息处理的回调函数上进行修改,在接收到下面这些消息后,需要调用Mouse::ProcessMessage方法: WM_ACTIVATEAPP WM_INPUT WM_LBUTTONDOWN WM_MBUTTONDOWN WM_RBUTTONDOWN WM_XBUTTONDOWN WM_LBUTTONUP WM_MBUTTONUP WM_RBUTTONUP WM_XBUTTONUP WM_MOUSEWHEEL WM_MOUSEHOVER WM_MOUSEMOVE具体的修改的部分在最后会展示。 完成这些操作后,我们的程序就可以开始使用鼠标了。 对于每一帧,我们可以通过Mouse::GetState方法获取当前帧下鼠标的运动状态: Mouse::State Mouse::GetState() const;Mouse::State包含如下成员: struct State { bool leftButton; // 鼠标左键被按下 bool middleButton; // 鼠标滚轮键被按下 bool rightButton; // 鼠标右键被按下 bool xButton1; // 忽略 bool xButton2; // 忽略 int x; // 绝对坐标x或相对偏移量 int y; // 绝对坐标y或相对偏移量 int scrollWheelValue; // 滚轮滚动累积值 Mode positionMode; // 鼠标模式 };对于剩下的方法: Mouse::ResetScrollWheelValue方法可以清空滚轮的滚动累积值 Mouse::IsConnected方法则可以检验鼠标是否连接 Mouse::SetVisible方法设置鼠标是否可见 Mouse::IsVisible方法可以检验鼠标是否可见 鼠标状态追踪Mouse::ButtonStateTracker类提供了更高级的功能,通过根据上一次的鼠标事件和当前鼠标事件的对比,来判断鼠标的状态。它有两个重要方法: void Mouse::ButtonStateTracker::Update( const Mouse::State& state ); // 在每一帧的时候应提供Mouse的当前状态去更新它 State Mouse::ButtonStateTracker::GetLastState() const; // 获取上一帧的鼠标事件,应当在Update之前使用,否则变为获取当前帧的状态然后还有5个重要公共成员: ButtonState leftButton; // 鼠标左键状态 ButtonState middleButton; // 鼠标滚轮按键状态 ButtonState rightButton; // 鼠标右键状态 ButtonState xButton1; // 忽略 ButtonState xButton2; // 忽略注意: 这里要区分State和ButtonState类型的五个同名成员,含义不同。 枚举量ButtonState含义: enum ButtonState { UP = 0, // 按钮未被按下 HELD = 1, // 按钮长按中 RELEASED = 2, // 按钮刚被放开 PRESSED = 3, // 按钮刚被按下 };由于鼠标状态追踪类不是单例,而且它存有上一帧的鼠标状态,不应该作为一个临时变量,而是也应该像鼠标类一样在整个程序生命周期内都存在。 在绝对模式下,我们也可以获取两帧之间的鼠标相对位移量: Mouse::State mouseState = m_pMouse->GetState(); Mouse::State lastMouseState = mMouseTracker.GetLastState(); int dx = mouseState.x - lastMouseState.x, dy = mouseState.y - lastMouseState.y;虽然这样子第一帧的时候,鼠标状态追踪类并没有开始记录,而鼠标已经记录下了第一帧的状态,但由于开始运行的第一帧通常都很快,等到我们第一次使用鼠标的时候已经经过了一段时间,所以并不会产生什么问题。 然后在更新了跟踪器状态后,就可以判断鼠标状态做进一步操作了。以渲染立方体的项目为例,这里打算通过鼠标拖动产生旋转,如: // 更新鼠标按钮状态跟踪器,仅当鼠标按住的情况下才进行移动 mMouseTracker.Update(state); if (mouseState.leftButton == true && mMouseTracker.leftButton == mMouseTracker.HELD) { // 旋转立方体 cubeTheta -= (mouseState.x - lastMouseState.x) * 0.01f; cubePhi -= (mouseState.y - lastMouseState.y) * 0.01f; } mCBuffer.world = XMMatrixRotationY(cubeTheta) * XMMatrixRotationX(cubePhi); 键盘输入Keyboard类也是一个单例类,我们可以通过Keyboard::Get()静态方法来获取该实例: static Keyboard& Keyboard::Get();也可以在应用程序类中直接作为成员使用,因为它提供了默认构造函数。不过为了异常安全,建议使用智能指针: std::unique_ptr m_pKeyboard; m_pKeyboard = std::make_unique();要想使用键盘类,我们还需要完成一件或两件事情: 1.如果Keyboard类内有SetWindow方法,则需要调用以初始化,否则不需要: void Keyboard::SetWindow(ABI::Windows::UI::Core::ICoreWindow* window);2.在消息处理的回调函数上进行修改,在接收到下面这些消息后,需要调用Keyboard::ProcessMessage方法: WM_ACTIVATEAPP WM_KEYDOWN WM_SYSKEYDOWN WM_KEYUP WM_SYSKEYUP具体的修改的部分在最后会展示。 完成上述操作我们就可以使用键盘了。 对于每一帧,我们可以通过Keyboard::GetState方法获取当前帧下键盘所有按键的状态: Keyboard::State Keyboard::GetState() const;Keyboard::State结构体记录了按键信息,而Keyboard::Keys枚举量定义了有哪些按键。获取了键盘按键状态后,我们要关注的是Keyboard::State内的方法: Keyboard::State::IsKeyDown方法判断按键是否被按下 bool Keyboard::State::IsKeyDown(Keyboard::Keys key) const;Keyboard::State::IsKeyUp方法判断按键是否没有按下 bool Keyboard::State::IsKeyUp(Keyboard::Keys key) const;下面演示的是键盘连续操作,其中dt是两帧之间的时间间隔 if (keyState.IsKeyDown(Keyboard::W)) cubePhi += dt * 2; if (keyState.IsKeyDown(Keyboard::S)) cubePhi -= dt * 2; if (keyState.IsKeyDown(Keyboard::A)) cubeTheta += dt * 2; if (keyState.IsKeyDown(Keyboard::D)) cubeTheta -= dt * 2; mCBuffer.world = XMMatrixRotationY(cubeTheta) * XMMatrixRotationX(cubePhi);注意:对于鼠标和键盘的拖动距离,推荐鼠标用偏移量,而推荐键盘用按压持续时间 键盘状态追踪如果要判断按键是刚按下还是刚放开,则需要Keyboard::KeyboardStateTracker类帮助 Keyboard::KeyboardStateTracker::Update方法需要接受当前帧的State以进行更新: void Keyboard::KeyboardStateTracker::Update(const Keyboard::State& state);然后就可以使用它的IsKeyPressed或IsKeyReleased方法来进行判断键盘按键是否刚按下,或者刚释放了,同样需要接受Keyboard::Keys枚举量 于是我们可以尝试让前面的立方体通过键盘或鼠标动起来。 D3DApp::MsgProc方法的变化这里展示了消息处理部分的变化: LRESULT D3DApp::MsgProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { switch (msg) { // 省略原有的部分... // 监测这些键盘/鼠标事件 case WM_INPUT: case WM_LBUTTONDOWN: case WM_MBUTTONDOWN: case WM_RBUTTONDOWN: case WM_XBUTTONDOWN: case WM_LBUTTONUP: case WM_MBUTTONUP: case WM_RBUTTONUP: case WM_XBUTTONUP: case WM_MOUSEWHEEL: case WM_MOUSEHOVER: case WM_MOUSEMOVE: m_pMouse->ProcessMessage(msg, wParam, lParam); return 0; case WM_KEYDOWN: case WM_SYSKEYDOWN: case WM_KEYUP: case WM_SYSKEYUP: m_pKeyboard->ProcessMessage(msg, wParam, lParam); return 0; case WM_ACTIVATEAPP: m_pMouse->ProcessMessage(msg, wParam, lParam); m_pKeyboard->ProcessMessage(msg, wParam, lParam); return 0; } return DefWindowProc(hwnd, msg, wParam, lParam); }补充说明:当你打开Mouse.cpp和Keyboard.cpp查看源码的时候,大概率会遇到下面的报错: 你可以直接无视该错误继续编译,即便到VS2019这个情况依然存在。 现在来看看当前章节对应的项目。该程序使用键盘的WSAD四个键控制立方体旋转,或者鼠标拖动旋转。 DirectX11 With Windows SDK完整目录 Github项目源码 欢迎加入QQ群: 727623616 可以一起探讨DX11,以及有什么问题也可以在这里汇报。 |
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