這次主題是渲染管線。它是用來創(chuàng)建為3D世界進(jìn)行幾何描述的2D圖形并設(shè)定一個虛擬照相機(jī)確定這個世界中哪一部分將被透視投影到屏幕上。
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2.1表現(xiàn)模型
一個場景是多個物體或模型的集合。一個物體可以用三角形網(wǎng)格（triangle
mesh）來近似表示，如圖2.2所示。由三角形網(wǎng)格建立一個物體，我們稱之為建模。3D世界中最基本的圖元就是三角形，但是Direct3D也支持點圖元和線圖元但我們都不常用到。
一個多邊形的兩邊相交的點叫做頂點。為了描述一個三角形，我們通常指定三個點的位置來對應(yīng)三角形的三個頂點（如圖2.3），這樣我們就能夠很明確的表示出這個三角形了。
2.1.1
頂點格式
我們以前定義的點在數(shù)學(xué)上來說是正確的，但是當(dāng)我們在Direct3D環(huán)境中使用它的時候就會覺得很不完善。這是因為在Direct3D中的頂點包含了許多附加的屬性，而不再單純的只有空間位置的信息了。例如：一個頂點可以有顏色和法線向量屬性。Direct3D讓我們可以靈活的構(gòu)造自己的頂點格式。換句話說，我們可以自己定義頂點的成員。
為了創(chuàng)建一個自定義的頂點結(jié)構(gòu)，我們首先要創(chuàng)建一個包含能存放我們選擇的頂點數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。例如，下面我們舉出兩種不同頂點數(shù)據(jù)類型的例子，一種包含了位置和顏色信息，第二種則包含了位置，法線向量，紋理坐標(biāo)信息。
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struct
ColorVertex
{
float _x, _y, _z;
//
位置
DWORD _color;
//
顏色
};
struct
NormalTexVertex
{
float _x, _y, _z;
//
位置
float _nx, _ny, _nz;
//
法線向量
float _u, _v;
// 紋理坐標(biāo)
};
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一旦我們有了完整的頂點格式，我們就要使用靈活頂點格式（FVF）的組合標(biāo)志來描述它。例如第一個頂點結(jié)構(gòu)，我們要使用如下的頂點格式：
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#define
FVF_COLOR (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE)
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上面的頂點結(jié)構(gòu)表明它包含位置和顏色屬性。
而第二種結(jié)構(gòu)則要使用：
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#define
FVF_NORMAL_TEX (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_NORMAL | D3DFVF_TEX1)
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上面的頂點結(jié)構(gòu)表明它包含了位置，法線向量，紋理坐標(biāo)的屬性（這些常量是D3D內(nèi)置的）。
有一點要注意，你的標(biāo)志的順序必須要和你的頂點結(jié)構(gòu)的順序一一對應(yīng)。如果想知道所有的D3DFVF標(biāo)志，請查閱SDK文檔。
2.1.2
三角形
三角形是構(gòu)建3D物體的基本圖形。為了構(gòu)造物體，我們創(chuàng)建了三角形列表（triangle
list）來描述物體的形狀和輪廓。三角形列包含了我們將要畫的每一個三角形的數(shù)據(jù)信息。例如為了構(gòu)造一個矩形，我們把它分成兩個三角形，如圖2.4所示，最后指定每個三角形的頂點。
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Vertex rect[6] = {v0, v1,
v2, //
三角形0
v0, v2, v3}; //
三角形1
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注意：指定三角形頂點的順序是很重要的，將會按一定順序環(huán)繞排列。
2.1.3
索引
3D物體中的三角形經(jīng)常會有許多共用頂點。如圖2.4所表示的矩形。雖然現(xiàn)在僅有兩個點被重復(fù)使用，但是當(dāng)要表現(xiàn)一個更精細(xì)更復(fù)雜的模型的時候，重復(fù)的頂點數(shù)將會變得很大。例如圖2.5所示的立方體，僅有八個頂點，但是當(dāng)用三角形列表示它的時候，所有的點都被重復(fù)使用。
為了解決這個問題，我們引入索引（indices）這個概念。它的工作方式是：我們創(chuàng)建一個頂點列表和一個索引列表（index
list）。頂點列表包含所有不重復(fù)的頂點，索引列中則用頂點列中定義的值來表示每一個三角形的構(gòu)造方式。回到那個矩形的示例上來，它的頂點列表的構(gòu)造方式如下：
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Vertex vertexList[4] = {v0,
v1, v2, v3};
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索引列表則定義頂點列中的頂點是如何構(gòu)造這兩個三角形的：
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WORD indexList[6] = {0, 1,
2, //三角形0
0, 2, 3}; //三角形1
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也就是說，用頂點列表中的0（vertexList[0]）、1（vertexList[1]）和2（vertexList[2]）頂點構(gòu)成三角形0；用頂點列表中的0（vertexList[0]）、2（vertexList[2]）和3（vertexList[3]）頂點構(gòu)成三角形1。
2.2虛擬照相機(jī)
照相機(jī)確定3D世界中的哪部分是可見的，因而需要將哪部分轉(zhuǎn)換為2D圖形。在3D世界中照相機(jī)被放置和定向，并且定義其可視體，圖2.6展示了我們的照相機(jī)模型。
可視體是由可視角度和前裁剪面（Near Plane）與后裁剪面（Far
Plane）定義的一個平截頭體。之所以要選擇平截頭體構(gòu)造可視體，是因為我們的顯示器都是矩形的。在可視體中不能被看見的物體都會被刪除，刪除這種數(shù)據(jù)的過程就叫做“裁剪”。
投影窗口（Projection Window）是可視體內(nèi)的3D幾何圖形投影生成的用來顯示3D場景的2D圖像的2D區(qū)域。重要的是要知道，我們使用min=(-1,-1)和max=(1,1)來定義投影窗口的大小。
為了簡化繪制，我們使前裁剪面與投影窗口在同一平面上。并且，注意Direct3D中定義的投影平面（即投影窗口所在的平面）是Z
= 1的平面。