D3D中的X文件格式、模板、约束、类型介绍2015-03-06 15:25:07

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1. D3D中的X文件简介

C++中的D3D技术,X文件主要作用是用来存储网格数据的,当然不光是网格数据,它还用来存储有关纹理,动画及用户定义的对象的一些数据.

X文件还是模板驱动(Template-Driven)的,也就是说它存储数据的格式是基于模板的. 这使得这种文件格式具有结构自由,内容丰富,易应用,可移植性高等优点.

2. X文件中的模板(Template)

模板定义了数据流是怎样被格式化的，也就是告诉你对于一个3D模型的各种数据，它们是以什么格式存放在数据流中的（这里指文件）。

a. 模板的格式

在X文件中，一般会有如下所示的格式：

template <template-name> { // 模板名
  <UUID> // 一个全局唯一ID, 用来唯一标识该模板
  <member 1>; // 成员变量1
  ...
  <member n>; // 成员变量n
  [restrictions] // 模板约束，下面会提到
}

b. 模板约束

根据模板约束的不同形式，我们可将模板分成以下三类：

(a). 开放式模板( Open Tamplate )

开放式模板指除了模板本身定义的成员变量外，我们还可以向模板中添加其他的成员变量，来达到定制模板的目的。下面是一个开放式模板实例：

template Mesh {
  <3D82AB44-62DA-11cf-AB39-0020AF71E433>
  DWORD nVertices;
  array Vector vertices[nVertices];
  DWORD nFaces;
  array MeshFace faces[nFaces];
  [ ... ] // 该字符串表明该模板为开放式模板
}

(b). 约束模板 ( Restricted Tamplate )

与开放式模板相比，我们只能向约束模板中添加有限几种类型的数据成员，这些数据类型由模板枚举出来，下面是一个开约束模板实例：

template FileSystem {
  <UUID>
  STRING name;
  [ Directory <UUID>, File <UUID> ] // 表明为约束模板
}

(c). 封闭式模板( Closed Tamplate )

与上面两种类型的模板相比，封闭式模板的数据成员是固定的，我们不能向里面添加另外的成员。下面是一个封闭式模板实例：

template Vector {
  <3D82AB5E-62DA-11cf-AB39-0020AF71E433>
  FLOAT x;
  FLOAT y;
  FLOAT z;
} // A closed template

c. 常用的模板类型

以下是一些常用的模板类型，我做了一些简单的注释，详细资料可以查DirectX8.0 SDK文档。

// 标题模板， 给出一些附加的X文件信息，如版本信息。
template Header { // 标题模板， 给出一些附加的X文件信息，如版本信息。
  <3D82AB43-62DA-11cf-AB39-0020AF71E433>
  WORD major; // 大版本号
  WORD minor; // 小版本号
  DWORD flags;
}
// 向量模板， 定义一个向量 (x,y,z)
template Vector {
  <3D82AB5E-62DA-11cf-AB39-0020AF71E433>
  FLOAT x;
  FLOAT y;
  FLOAT z;
}
// 颜色模板，定义一带alpha的颜色值
template ColorRGBA {
  <35FF44E0-6C7C-11cf-8F52-0040333594A3>
  FLOAT red;
  FLOAT green;
  FLOAT blue;
  FLOAT alpha;
}
// 颜色模板，定义一不带alpha的颜色值
template ColorRGB {
  <D3E16E81-7835-11cf-8F52-0040333594A3>
  FLOAT red;
  FLOAT green;
  FLOAT blue;
}
// 材质模板，定义材质属性
template Material {
  <3D82AB4D-62DA-11cf-AB39-0020AF71E433>
  ColorRGBA faceColor; // 材质颜色
  FLOAT power; // 高亮光强度
  ColorRGB specularColor; // 高亮光颜色
  ColorRGB emissiveColor; // 发散光颜色
  [...] // 可添加其他成员
}
// 网格面模板，定义网格中的一个面（ 即图元，还记得网格的概念吗）
template MeshFace {
  <3D82AB5F-62DA-11cf-AB39-0020AF71E433>
  DWORD nFaceVertexIndices; // 该面包含的定点数
  array DWORD faceVertexIndices[nFaceVertexIndices]; // 面的顶点数据索引列表
}
// 网格模板， 定义网格数据格式
template Mesh {
  <3D82AB44-62DA-11cf-AB39-0020AF71E433>
  DWORD nVertices; // 网格顶点数
  array Vector vertices[nVertices]; // 网格顶点数据列表
  DWORD nFaces; // 网格面数
  array MeshFace faces[nFaces]; // 网格面的数据列表
  [...] // 可添加其他成员
}

3. X文件格式

D3D的X文件拥有自己的一套完整的语法规则，以下是一个完整X文件，它存储了一个正方形网格的数据。该正方形有两个面，一面为红色，一面为蓝色。

xof 0302txt 0064
 // A single rectangle with two faces
 // Author: Jacky 2002/04/22
 Header
 {
 1;
 0;
 1;
 }
 Material Face1Material // Material 1
 {
 1.0; 0.0; 0.0; 1.0;; // 红色
 0.0;
 0.0; 0.0; 0.0; 0.0;;
 0.0; 0.0; 0.0; 0.0;;
 }
 Material Face2Material // Material 2
 {
 0.0; 0.0; 1.0; 1.0;; // 蓝色
 0.0;
 0.0; 0.0; 0.0; 0.0;;
 0.0; 0.0; 0.0; 0.0;;
 }
 Mesh Face
 {
 4; // 该网格包含四个顶点
 -1.0; -1.0; 0.0;, // 顶点0坐标
 -1.0; 1.0; 0.0;, // 顶点1坐标
 1.0; 1.0; 0.0;, // 顶点2坐标
 1.0; -1.0; 0.0;; // 顶点3坐标
 2; // 该网格包含两个面
 4; 0, 1, 2, 3;, // 网格正面，4表示该面有四个顶点，后面是顶点数据的索引
 4; 3, 2, 1, 0;; // 网格反面
 MeshMaterialList // 材质列表，为每个面分配一个材质
 {
 2;
 2;
 0, 1;;
 { Face1Material }
 { Face2Material }
 }
 }

a. 第1行，x文件的标题

xof ------ 表明该文件类型是X文件

0302 ----- 表明该文件大版本号为03，小版本号为02，该版本号一般不会变

txt ------ 表明该文件为文本文件，同样"bin"为二进制文件，"tzip"为压缩文本文件，

"bzip"为压缩二进制文件。

0064 ----- 表明使用64位的浮点数。同样，0032表示使用32位的浮点数。

注意：该标题字符串必须放在X文件的第一行。

b. 第3-4行，注释

在X文件中，符号"//"或"#"用来表示注释。

c. 第7-12行，该文件的标题模板数据

该模板数据同最前的标题字符串相对应，用来说明该文件的一些信息。

d. 第14-30行，定义了两个材质，分别具有红色和蓝色属性。