使用索引缓冲区显示框

更新页 : 2024年9月29日星期日

页面创建日期 : 2020年8月3日星期一

总结

我使用了很多多边形来创建一个盒子。在此过程中，索引缓冲区用于减少顶点数据中的数据量。

インデックスバッファを使用したボックスの表示

经营环境

先决条件


支持的 XNA 版本	4.0
支持的平台	Windows（XP SP2 或更高版本、Vista、7） Xbox 360 的 Windows Phone 7 系列
Windows 所需的顶点着色器版本	2.0
Windows 所需的像素着色器版本	2.0

经营环境


平台	视窗 7 Xbox 360 的 Windows Phone 7 模拟器

物质

关于盒子

该长方体由六个面组成，其中一个面由两个三角形多边形组成。这意味着三角形多边形的总数为 “2×6 = 12”。此外，由于三角形多边形有三个顶点，因此顶点总数为 “12×3 = 36”。因此，当仅使用 “VertexBuffer” 创建时，如果您决定位置信息，以便 36 条数据呈框形并写入，则可以将其显示为框。（TriangleStrip 需要 24 个）

但想象一个盒子。盒子的四角有 8 块。 8 个位置信息应该足够了。随着顶点数据数量的增加，它会给内存带来压力。为了以某种方式减少这种情况，我们使用 “IndexBuffer”。

您只需要 8 个位置信息，但一个多边形始终需要 36 个顶点。因此，使用 IndexBuffer 的目的是共享 8 个顶点数据。

四角形ポリゴン

田

/// <summary>
/// インデックスバッファ
/// </summary>
private IndexBuffer indexBuffer = null;

/// <summary>
/// インデックスバッファの各頂点番号配列
/// </summary>
private static readonly Int16[] vertexIndices = new Int16[] {
    2, 0, 1, // １枚目のポリゴン
    1, 3, 2, // ２枚目のポリゴン
    4, 0, 2, // ３枚目のポリゴン
    2, 6, 4, // ４枚目のポリゴン
    5, 1, 0, // ５枚目のポリゴン
    0, 4, 5, // ６枚目のポリゴン
    7, 3, 1, // ７枚目のポリゴン
    1, 5, 7, // ８枚目のポリゴン
    6, 2, 3, // ９枚目のポリゴン
    3, 7, 6, // １０枚目のポリゴン
    4, 6, 7, // １１枚目のポリゴン
    7, 5, 4  // １２枚目のポリゴン
};

该字段被声明为 “IndexBuffer”，但在其下预先创建了一个 “vertex number array”。此数组保留 36 个顶点的数组，但每个数字的含义是每个三角形多边形使用的 8 个顶点数据中的多少个顶点数据。如果你仔细观察，你可以看到里面的数据是用 “0 ~ 7” 之间的索引写入的。在评论中很容易看到。

顺便说一句，数组的类型是 “Int16[]”，但它也可以是 “short[]” （2 字节）。在某些情况下，数组是使用 “int” （4 字节）创建的，但当顶点数超过 “65535” 时，会使用此方法。如果顶点数从未超过此数量，请创建一个 2 字节数据的数组以减少内存消耗。

创造

// 頂点の数
int vertexCount = 8;

// 頂点バッファ作成
this.vertexBuffer = new VertexBuffer(this.GraphicsDevice,
    typeof(VertexPositionColor), vertexCount, BufferUsage.None);

// 頂点データを作成する
VertexPositionColor[] vertives = new VertexPositionColor[vertexCount];

vertives[0] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, 2.0f, -2.0f), Color.Yellow);
vertives[1] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, 2.0f, -2.0f), Color.Gray);
vertives[2] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, 2.0f, 2.0f), Color.Purple);
vertives[3] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, 2.0f, 2.0f), Color.Red);
vertives[4] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, -2.0f, -2.0f), Color.SkyBlue);
vertives[5] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, -2.0f, -2.0f), Color.Orange);
vertives[6] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, -2.0f, 2.0f), Color.Green);
vertives[7] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, -2.0f, 2.0f), Color.Blue);

// 頂点データを頂点バッファに書き込む
this.vertexBuffer.SetData(vertives);

创建顶点缓冲区。最初，需要创建 36 个顶点，但使用索引缓冲区时，只需创建 8 个顶点。

// インデックスバッファを作成
this.indexBuffer = new IndexBuffer(this.GraphicsDevice,
    IndexElementSize.SixteenBits, 3 * 12, BufferUsage.None);

// 頂点インデックスを書き込む
this.indexBuffer.SetData(vertexIndices);

创建索引缓冲区。第二个参数指定要写入的顶点索引的位数。由于 1 个索引为 2 个字节，因此请指定 “IndexElementSize.SixteenBits”。

第三个参数是索引的数量。在本例中，我们将绘制 12 个多边形，因此指定 36，这是三角形多边形的顶点数×多边形。当然，如果您按原样指定索引数组中的元素数量，则没有问题，但为了清楚起见，这次有意将数字分开。

由于我们已经创建了一个带有字段的顶点索引数组，因此我们将使用 “IndexBuffer.SetData” 方法编写它们。

IndexBuffer 构造函数

创建 IndexBuffer 类的实例，该实例管理引用顶点数据的索引。


graphics设备	图形设备	指定要与索引缓冲区关联的 GraphicsDevice。
indexElementSize （索引元素大小）	IndexElementSize （索引元素大小）	单个顶点索引的大小。指定 “SixteenBits” 作为 2 个字节，指定 “ThirtyTwoBits” 作为 4 个字节，并指定 BufferUsage.None。
indexCount	int	指定索引的数量。
用法	BufferUsage （缓冲区使用）	索引缓冲区使用情况。除非另有说明，否则请指定 BufferUsage.None。

IndexBuffer.SetData 方法

将顶点索引数组复制到索引缓冲区。


T	ValueType	顶点索引数组类型
数据	T	要复制的顶点索引数组

绘图

// インデックスバッファをセット
this.GraphicsDevice.Indices = this.indexBuffer;

如果要使用索引缓冲区，请在绘制多边形之前在设备上设置索引缓冲区。

// インデックスを使用してポリゴンを描画する
this.GraphicsDevice.DrawIndexedPrimitives(
    PrimitiveType.TriangleList,
    0,
    0,
    8,
    0,
    12
);

如果使用索引缓冲区和顶点缓冲区，请使用“GraphicsDevice.DrawIndexedPrimitives”方法绘制多边形。

第四个参数是创建的顶点数。在示例中，指定了 “8”，因为共享了 8 个顶点数据。

第六个参数指定基元的数量。它是 “12” ，因为它绘制了 12 个三角形多边形。

对于其他数值参数，0 就可以了。

GraphicsDevice.DrawIndexedPrimitives 方法

根据指定的顶点索引和顶点缓冲区绘制基元。


primitiveType （原始类型）	PrimitiveType （基元类型）	指定要绘制的基元。
baseVertex	int	要添加到索引缓冲区中每个顶点索引的偏移量。例如，当第一个顶点索引指向顶点数据 2 时，如果此参数中指定了 “1”，则第一个顶点索引将指向顶点数据 3。
minVertexIndex（最小VertexIndex）	int	调用中使用的顶点的最小顶点索引。例如，minVertexIndex 为 1 会将顶点数据的索引增加 1 （它不会增加缓冲区数，因此无法指定顶点数据的最后一个元素）。如果顶点索引指向第二个顶点数据，它将指向第一个顶点数据。
顶点数	int	使用的顶点数据数。
起始索引	int	顶点索引的起始偏移量。例如，如果指定 TriangleList 作为 primitiveType，则指定 “3， 6， 9,...” 以跳过开始绘制的多边形。如果指定的值不是除以 3 的数字，则模型将折叠。（因为所有索引都已关闭）
primitiveCount	int	要绘制的基元数。可以指定的最大值为 “Number of vertex indices÷ Number of verticess of primitives - startIndex”

所有代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Audio;
using Microsoft.Xna.Framework.Content;
using Microsoft.Xna.Framework.GamerServices;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
using Microsoft.Xna.Framework.Input;
using Microsoft.Xna.Framework.Media;
#if WINDOWS_PHONE
using Microsoft.Xna.Framework.Input.Touch;
#endif

namespace IndexBufferBox
{
    /// <summary>
    /// ゲームメインクラス
    /// </summary>
    public class GameMain : Microsoft.Xna.Framework.Game
    {
        /// <summary>
        /// グラフィックデバイス管理クラス
        /// </summary>
        private GraphicsDeviceManager graphics = null;

        /// <summary>
        /// スプライトのバッチ化クラス
        /// </summary>
        private SpriteBatch spriteBatch = null;

        /// <summary>
        /// 基本エフェクト
        /// </summary>
        private BasicEffect basicEffect = null;

        /// <summary>
        /// 頂点バッファ
        /// </summary>
        private VertexBuffer vertexBuffer = null;

        /// <summary>
        /// インデックスバッファ
        /// </summary>
        private IndexBuffer indexBuffer = null;

        /// <summary>
        /// インデックスバッファの各頂点番号配列
        /// </summary>
        private static readonly Int16[] vertexIndices = new Int16[] {
            2, 0, 1, // １枚目のポリゴン
            1, 3, 2, // ２枚目のポリゴン
            4, 0, 2, // ３枚目のポリゴン
            2, 6, 4, // ４枚目のポリゴン
            5, 1, 0, // ５枚目のポリゴン
            0, 4, 5, // ６枚目のポリゴン
            7, 3, 1, // ７枚目のポリゴン
            1, 5, 7, // ８枚目のポリゴン
            6, 2, 3, // ９枚目のポリゴン
            3, 7, 6, // １０枚目のポリゴン
            4, 6, 7, // １１枚目のポリゴン
            7, 5, 4  // １２枚目のポリゴン
        };


        /// <summary>
        /// GameMain コンストラクタ
        /// </summary>
        public GameMain()
        {
            // グラフィックデバイス管理クラスの作成
            this.graphics = new GraphicsDeviceManager(this);

            // ゲームコンテンツのルートディレクトリを設定
            this.Content.RootDirectory = "Content";

#if WINDOWS_PHONE
            // Windows Phone のデフォルトのフレームレートは 30 FPS
            this.TargetElapsedTime = TimeSpan.FromTicks(333333);

            // バックバッファサイズの設定
            this.graphics.PreferredBackBufferWidth = 480;
            this.graphics.PreferredBackBufferHeight = 800;

            // フルスクリーン表示
            this.graphics.IsFullScreen = true;
#endif
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが始まる前の初期化処理を行うメソッド
        /// グラフィック以外のデータの読み込み、コンポーネントの初期化を行う
        /// </summary>
        protected override void Initialize()
        {
            // TODO: ここに初期化ロジックを書いてください

            // コンポーネントの初期化などを行います
            base.Initialize();
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが始まるときに一回だけ呼ばれ
        /// すべてのゲームコンテンツを読み込みます
        /// </summary>
        protected override void LoadContent()
        {
            // テクスチャーを描画するためのスプライトバッチクラスを作成します
            this.spriteBatch = new SpriteBatch(this.GraphicsDevice);

            // エフェクトを作成
            this.basicEffect = new BasicEffect(this.GraphicsDevice);

            // エフェクトで頂点カラーを有効にする
            this.basicEffect.VertexColorEnabled = true;

            // ビューマトリックスをあらかじめ設定 ((10, 10, 10) から原点を見る)
            this.basicEffect.View = Matrix.CreateLookAt(
                    new Vector3(10.0f, 10.0f, 10.0f),
                    Vector3.Zero,
                    Vector3.Up
                );

            // プロジェクションマトリックスをあらかじめ設定
            this.basicEffect.Projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(
                    MathHelper.ToRadians(45.0f),
                    (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Width /
                        (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Height,
                    1.0f,
                    100.0f
                );

            // 頂点の数
            int vertexCount = 8;

            // 頂点バッファ作成
            this.vertexBuffer = new VertexBuffer(this.GraphicsDevice,
                typeof(VertexPositionColor), vertexCount, BufferUsage.None);

            // 頂点データを作成する
            VertexPositionColor[] vertives = new VertexPositionColor[vertexCount];

            vertives[0] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, 2.0f, -2.0f), Color.Yellow);
            vertives[1] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, 2.0f, -2.0f), Color.Gray);
            vertives[2] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, 2.0f, 2.0f), Color.Purple);
            vertives[3] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, 2.0f, 2.0f), Color.Red);
            vertives[4] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, -2.0f, -2.0f), Color.SkyBlue);
            vertives[5] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, -2.0f, -2.0f), Color.Orange);
            vertives[6] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, -2.0f, 2.0f), Color.Green);
            vertives[7] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, -2.0f, 2.0f), Color.Blue);

            // 頂点データを頂点バッファに書き込む
            this.vertexBuffer.SetData(vertives);

            // インデックスバッファを作成
            this.indexBuffer = new IndexBuffer(this.GraphicsDevice,
                IndexElementSize.SixteenBits, 3 * 12, BufferUsage.None);

            // 頂点インデックスを書き込む
            this.indexBuffer.SetData(vertexIndices);
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが終了するときに一回だけ呼ばれ
        /// すべてのゲームコンテンツをアンロードします
        /// </summary>
        protected override void UnloadContent()
        {
            // TODO: ContentManager で管理されていないコンテンツを
            //       ここでアンロードしてください
        }

        /// <summary>
        /// 描画以外のデータ更新等の処理を行うメソッド
        /// 主に入力処理、衝突判定などの物理計算、オーディオの再生など
        /// </summary>
        /// <param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
        protected override void Update(GameTime gameTime)
        {
            // Xbox 360 コントローラ、Windows Phone の BACK ボタンを押したときに
            // ゲームを終了させます
            if (GamePad.GetState(PlayerIndex.One).Buttons.Back == ButtonState.Pressed)
            {
                this.Exit();
            }

            // TODO: ここに更新処理を記述してください

            // 登録された GameComponent を更新する
            base.Update(gameTime);
        }

        /// <summary>
        /// 描画処理を行うメソッド
        /// </summary>
        /// <param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
        protected override void Draw(GameTime gameTime)
        {
            // 画面を指定した色でクリアします
            this.GraphicsDevice.Clear(Color.CornflowerBlue);

            // 描画に使用する頂点バッファをセット
            this.GraphicsDevice.SetVertexBuffer(this.vertexBuffer);

            // インデックスバッファをセット
            this.GraphicsDevice.Indices = this.indexBuffer;

            // パスの数だけ繰り替えし描画 (といっても BasicEffect は通常１回)
            foreach (EffectPass pass in this.basicEffect.CurrentTechnique.Passes)
            {
                // パスの開始
                pass.Apply();
                
                // インデックスを使用してポリゴンを描画する
                this.GraphicsDevice.DrawIndexedPrimitives(
                    PrimitiveType.TriangleList,
                    0,
                    0,
                    8,
                    0,
                    12
                );
            }

            // 登録された DrawableGameComponent を描画する
            base.Draw(gameTime);
        }
    }
}

显示矩形多边形

绘制 XYZ 轴