DirectX 11 SDK文档

GPU过滤掉平截体外面的对象，所以不会花时间去渲染不会显示的图像。这个操作叫做裁剪。平截体的四个面像被割掉头的金字塔。根据体积进行裁剪是非常复杂的，GPU必须将每个顶点跟平截体的六个平面进行计算。换个角度，GPU一般先进行投影变换，然后再根据平截体裁剪。投影变换的效果就是将金字塔形的平截体转换成一个盒子。这是因为，正如前面提到的，在投影空间中X，Y坐标分别是根据X/Z和Y/Z计算出来的。所以点a和点b在投影空间中将是同一个点，正是这个原因平截体变成了一个盒子。

想象一下两棵树的顶点在平截体的顶部边缘，假设d = 2h。那么在投影空间中，Y轴的坐标沿着ab这条线将都是0.5（因为h/d=0.5）。所以顶点的Y坐标在投影变换后大于0.5则被GPU裁剪掉。对于不同的平截体将会有不同的裁剪结果。为了使这个操作更方便，3D程序一般缩放投射的X，Y大小是它们能在[-1,1]内。换句话说，任意的X或Y的坐标在[-1,1]区间之外，将被裁剪掉。为了让它按计划工作，投影矩阵必须缩放投射过来的X，Y坐标（通过将它们乘上h/d，或者d/h），d/h也是FOV一半的余切。经过缩放，平截体的头部将变成 h/d*d/h = 1。

任何顶点经过投影变换后的X，Y坐标大于1的将被GPU裁剪掉。这就是我们想要的。

在投影空间中Z轴坐标也有相同的操作。在投影空间中我们更喜欢将Z坐标控制在[0,1]。在3D空间中，当Z=near-Z时，在投影空间中，Z=0；当Z=far-Z时，投影空间中，Z=1.当这个操作好之后，所有的Z值在[0,1]之外的将被GPU裁剪掉。

在Direct3D 11中，获取投影矩阵对简单的方法就是调用XMMatrixPerspectiveFovLH()方法。我们只要提供四个参数--FOVy，Aspect，Zn，Zf，函数返回一个矩阵，能实现上面所提到的功能。FOVy是指在Y轴方向的视野，Aspect指渲染目标的宽高比，根据FOVy和Aspect就可以算出FOVx。Zn和Zf分别表示near-Z和far-Z。 使用变换

在前面的教程中，我们写了一段程序，将一个简单的三角形渲染在屏幕上。当我们创建顶点缓冲区时，顶点的坐标直接当做投影后的坐标来使用，以至于我们没有进行任何的变换。既然我们已经了解了3D空间和变换。我们将改写这个程序，顶点缓冲区保存的将是对象空间的顶点数据。然后，我们改写我们的顶点渲染器将顶点经过一系列的变换，从对象空间变换到投影空间。 改写顶点缓冲区

现在我们开始在三维空间定义对象，我们将前面的平面三角形改成一个立方体。这样更容易地展示这些概念。

SimpleVertex vertices[] = {

{ XMFLOAT3( -1.0f, 1.0f, -1.0f ), XMFLOAT4( 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f ) },

{ XMFLOAT3( 1.0f, 1.0f, -1.0f ), XMFLOAT4( 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f ) },

{ XMFLOAT3( 1.0f, 1.0f, 1.0f ), XMFLOAT4( 0.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f ) },

{ XMFLOAT3( -1.0f, 1.0f, 1.0f ), XMFLOAT4( 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f ) },

{ XMFLOAT3( -1.0f, -1.0f, -1.0f ), XMFLOAT4( 1.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f ) },

{ XMFLOAT3( 1.0f, -1.0f, -1.0f ), XMFLOAT4( 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f ) },

{ XMFLOAT3( 1.0f, -1.0f, 1.0f ), XMFLOAT4( 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f ) },

{ XMFLOAT3( -1.0f, -1.0f, 1.0f ), XMFLOAT4( 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f ) }, };

可能你会注意到，我们指定了立方体的8个顶点，但是我们并没有描述每个三角形。如果我们就这样把数据传进去，输出将不会是我们想要的结果。我们必须通过这8个点指定三角形来组成立方体。

在一个立方体上，会有许多的三角形共享同一个顶点。并且很多顶点会被重复地定义，这样会浪费内存空间。像这样的情况，我们有一个办法只要定义8个顶点就可以了，然后告诉Direct3D使用那些点来组成三角形。通过索引缓存可以实现。一个索引缓存包含一个链表，它保

存的是顶点缓冲区的索引，用它来指定使用那些顶点来组成三角形。代码如下：

// Create index buffer WORD indices[] = { 3,1,0, 2,1,3,

0,5,4, 1,5,0,

3,4,7, 0,4,3,

1,6,5, 2,6,1,

2,7,6, 3,7,2,

6,4,5, 7,4,6, };

正如你所看到的，第一个三角形由点3,1，和0。这意味着第一个三角形的顶点分别在：( -1.0f, 1.0f, 1.0f ),( 1.0f, 1.0f, -1.0f ), and ( -1.0f, 1.0f, -1.0f )，一个立方体有6个面，每个面由3个三角形组成。那么我们将会看到这里定义了12个三角形。