使用 D3DXMath

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D3DXMath 是适用于 Direct3D 应用程序的数学帮助程序库。 D3DXMath 是长期存在的，包含在 D3DX 9 和 D3DX 10 中，并且可以追溯到较旧版本的 DirectX。

注意

D3DX 实用工具库 (D3DX 9、D3DX 10 和 D3DX 11) 已弃用 Windows 8，因此强烈建议你迁移到 DirectXMath，而不是使用 D3DXMath。

 

DirectXMath 在 D3DXMath 中共享许多相同的功能，D3DXMath 在内部包含许多特定于处理器的优化。 主要区别在于 D3DXMath 托管在 D3DX9* 中。DLL 和 D3DX10*。DLL 和极少数函数是内联的。 DirectXMath 库调用约定明确适用于 SIMD，而 D3DXMath 必须执行加载和存储转换才能实现 SIMD 优化。

混合 DirectXMath 和 D3DXMath

D3DX11 不包含 D3DXMath，通常我们建议改用 DirectXMath。 但是，可以继续链接到应用程序中的 D3DX9 和/或 D3DX10，因此可以继续使用 D3DXMath，或者同时在应用程序中使用 D3DXMath 和 DirectXMath。

通常，将 XMVECTOR* 强制转换为采用 D3DXVECTOR4* 的函数或将 XMMATRIX* 强制转换为采用 D3DXMATRIX*的函数是安全的。 但是，反转通常不安全，因为 XMVECTOR 和 XMMATRIX 必须 16 字节对齐，而 D3DXVECTOR4 和 D3DXMATRIX 没有此类要求。 未能遵守此要求可能会导致在运行时出现无效的对齐异常。

将 XMVECTOR* 强制转换为采用 D3DXVECTOR2* 或 D3DXVECTOR3*的函数是安全的，但反之亦然。 对齐问题以及 D3DXVECTOR2 和 D3DXVECTOR3 结构较小这两个事实都使此操作不安全。

注意

D3DX (，因此 D3DXMath) 被视为旧版，不适用于在 Windows 8 上运行且未包含在 Windows 8 SDK for Desktop Apps 中的 Windows 应用商店应用。

 

将 DirectXMath 与 Direct3D 配合使用

使用 Direct3D 时，DirectXMath 和 D3DXMath 都是可选的。 Direct3D 9 定义的 D3DMATRIX 和 D3DCOLOR 作为 Direct3D API 的一部分，支持 (现在旧版) 固定函数管道。 D3DX9 中的 D3DXMath 通过常见的图形数学运算扩展了这些 Direct3D 9 类型。 对于 Direct3D 10.x 和 Direct3D 11，API 仅使用可编程管道，因此矩阵或颜色值没有特定于 API 的结构。 当较新的 API 需要颜色值时，它们采用浮点值的显式数组或由 HLSL 着色器解释的常量数据的泛型缓冲区。 HLSL 本身可以支持行主矩阵格式或列主矩阵格式，因此布局完全由你 (了解详细信息，请参阅 HLSL， 矩阵排序;如果在着色器中使用列主矩阵格式，则需要在将 DirectXMath 矩阵数据放入常量缓冲区结构) 时将其转置。 DirectXMath 和 D3DXMath 库虽然可选，但都提供常见的图形相关功能，因此在进行 Direct3D 编程时非常方便。

将 XMVECTOR* 转换为 D3DVECTOR* 或 XMMATRIX* 到 D3DMATRIX* 是安全的，因为 Direct3D 9 不对传入数据结构进行对齐假设。 将 XMCOLOR 强制转换为 D3DCOLOR 也是安全的。 可以通过 XMStoreColor () 将颜色的 4 浮点表示形式转换为 XMCOLOR，以获取等效于 D3DCOLOR 的 8：8：8：8：8 32 位 DWORD。

使用 Direct3D 10.x 或 Direct3D 11 时，通常会使用 DirectXMath 类型为每个常量缓冲区生成结构，在这些情况下，这在很大程度上取决于你控制对齐方式以使其高效，或使用 XMStore* () 操作将 XMVECTOR 和 XMMATRIX 数据转换为正确的数据类型。 调用需要颜色值的 float[4] 数组的 Direct3D 10.x 或 Direct3D 11 API 时，可以强制转换包含颜色数据的 XMVECTOR* 或 XMFLOAT4* 。

从 D3DXMath 移植

D3DXMath 类型 DirectXMath 等效项
D3DXFLOAT16 一半
D3DXMATRIX XMFLOAT4X4
D3DXMATRIXA16 XMMATRIX 或 XMFLOAT4X4A
D3DXQUATERNION
D3DXPLANE
D3DXCOLOR
 使用 XMVECTOR 而不是唯一类型，因此可能需要使用 XMFLOAT4Note：**D3DXQUATERNION：：operator *** 调用 D3DXQuaternionMultiply 函数，该函数乘以两个四元数。 但是，除非显式使用 XMQuaternionMultiply 函数，否则在四元数上使用 XMVECTOR：：operator *** 时，会收到不正确的答案。
D3DXVECTOR2 XMFLOAT2
D3DXVECTOR2_16F XMHALF2
D3DXVECTOR3 XMFLOAT3
D3DXVECTOR4 XMFLOAT4 (或者，如果可以保证数据是 16 字节对齐的， 则 XMVECTOR 或 XMFLOAT4A )
D3DXVECTOR4_16F XMHALF4

 

注意

XNAMath 中没有直接等效于 D3DXVECTOR3_16F。

 

D3DXMath 宏 DirectXMath 等效项
D3DX_PI XM_PI
D3DX_1BYPI XM_1DIVPI
D3DXToRadian XMConvertToRadians
D3DXToDegree XMConvertToDegrees

 

D3DXMath 函数 DirectXMath 等效项
D3DXBoxBoundProbe BoundingBox：：Intersects (XMVECTOR、XMVECTOR、float&)
D3DXComputeBoundingBox BoundingBox：：CreateFromPoints
D3DXComputeBoundingSphere BoundingSphere：：CreateFromPoints
D3DXSphereBoundProbe BoundingSphere：：Intersects (XMVECTOR、XMVECTOR、float&)
D3DXIntersectTriFunction TriangleTests：：Intersects
D3DXFloat32To16Array XMConvertFloatToHalfStream
D3DXFloat16To32Array XMConvertHalfToFloatStream
D3DXVec2Length XMVector2Length 或 XMVector2LengthEst
D3DXVec2LengthSq XMVector2LengthSq
D3DXVec2Dot XMVector2Dot
D3DXVec2CCW XMVector2Cross
D3DXVec2Add XMVectorAdd
D3DXVec2Subtract XMVectorSubtract
D3DXVec2Minimize XMVectorMin
D3DXVec2Maximize XMVectorMax
D3DXVec2Scale XMVectorScale
D3DXVec2Lerp XMVectorLerp 或 XMVectorLerpV
D3DXVec2Normalize XMVector2Normalize 或 XMVector2NormalizeEst
D3DXVec2Hermite XMVectorHermite 或 XMVectorHermiteV
D3DXVec2CatmullRom XMVectorCatmullRom 或 XMVectorCatmullRomV
D3DXVec2BaryCentric XMVectorBaryCentric 或 XMVectorBaryCentricV
D3DXVec2Transform XMVector2Transform
D3DXVec2TransformCoord XMVector2TransformCoord
D3DXVec2TransformNormal XMVector2TransformNormal
D3DXVec2TransformArray XMVector2TransformStream
D3DXVec2TransformCoordArray XMVector2TransformCoordStream
D3DXVec2TransformNormalArray XMVector2TransformNormalStream
D3DXVec3Length XMVector3Length 或 XMVector3LengthEst
D3DXVec3LengthSq XMVector3LengthSq
D3DXVec3Dot XMVector3Dot
D3DXVec3Cross XMVector3Cross
D3DXVec3Add XMVectorAdd
D3DXVec3Subtract XMVectorSubtract
D3DXVec3Minimize XMVectorMin
D3DXVec3Maximize XMVectorMax
D3DXVec3Scale XMVectorScale
D3DXVec3Lerp XMVectorLerp 或 XMVectorLerpV
D3DXVec3Normalize XMVector3Normalize 或 XMVector3NormalizeEst
D3DXVec3Hermite XMVectorHermite 或 XMVectorHermiteV
D3DXVec3CatmullRom XMVectorCatmullRom 或 XMVectorCatmullRomV
D3DXVec3BaryCentric XMVectorBaryCentric 或 XMVectorBaryCentricV
D3DXVec3Transform XMVector3Transform
D3DXVec3TransformCoord XMVector3TransformCoord
D3DXVec3TransformNormal XMVector3TransformNormal
D3DXVec3TransformArray XMVector3TransformStream
D3DXVec3TransformCoordArray XMVector3TransformCoordStream
D3DXVec3TransformNormalArray XMVector3TransformNormalStream
D3DXVec3Project XMVector3Project
D3DXVec3Unproject XMVector3Unproject
D3DXVec3ProjectArray XMVector3ProjectStream
D3DXVec3UnprojectArray XMVector3UnprojectStream
D3DXVec4Length XMVector4Length 或 XMVector4LengthEst
D3DXVec4LengthSq XMVector4LengthSq
D3DXVec4Dot XMVector4Dot
D3DXVec4Add XMVectorAdd
D3DXVec4Subtract XMVectorSubtract
D3DXVec4Minimize XMVectorMin
D3DXVec4Maximize XMVectorMax
D3DXVec4Scale XMVectorScale
D3DXVec4Lerp XMVectorLerp 或 XMVectorLerpV
D3DXVec4Cross XMVector4Cross
D3DXVec4Normalize XMVector4Normalize 或 XMVector4NormalizeEst
D3DXVec4Hermite XMVectorHermite 或 XMVectorHermiteV
D3DXVec4CatmullRom XMVectorCatmullRom 或 XMVectorCatmullRomV
D3DXVec4BaryCentric XMVectorBaryCentric 或 XMVectorBaryCentricV
D3DXVec4Transform XMVector4Transform
D3DXVec4TransformArray XMVector4TransformStream
D3DXMatrixIdentity XMMatrixIdentity
D3DXMatrixDeterminant XMMatrixDeterminant
D3DXMatrixDecompose XMMatrixDecompose
D3DXMatrixTranspose XMMatrixTranspose
D3DXMatrixMultiply XMMatrixMultiply
D3DXMatrixMultiplyTranspose XMMatrixMultiplyTranspose
D3DXMatrixInverse XMMatrixInverse
D3DXMatrixScaling XMMatrixScaling
D3DXMatrixTranslation XMMatrixTranslation
D3DXMatrixRotationX XMMatrixRotationX
D3DXMatrixRotationY XMMatrixRotationY
D3DXMatrixRotationZ XMMatrixRotationZ
D3DXMatrixRotationAxis XMMatrixRotationAxis
D3DXMatrixRotationQuaternion XMMatrixRotationQuaternion
D3DXMatrixRotationYawPitchRoll XMMatrixRotationRollPitchYaw (注意参数的顺序不同：D3DXMatrixRotationYawPitchRoll 采用偏航、间距、roll、 XMMatrixRotationRollPitchYaw 采用俯仰、偏转、滚动)
D3DXMatrixTransformation XMMatrixTransformation
D3DXMatrixTransformation2D XMMatrixTransformation2D
D3DXMatrixAffineTransformation XMMatrixAffineTransformation
D3DXMatrixAffineTransformation2D XMMatrixAffineTransformation2D
D3DXMatrixLookAtRH XMMatrixLookAtRH
D3DXMatrixLookAtLH XMMatrixLookAtLH
D3DXMatrixPerspectiveRH XMMatrixPerspectiveRH
D3DXMatrixPerspectiveLH XMMatrixPerspectiveLH
D3DXMatrixPerspectiveFovRH XMMatrixPerspectiveFovRH
D3DXMatrixPerspectiveFovLH XMMatrixPerspectiveFovLH
D3DXMatrixPerspectiveOffCenterRH XMMatrixPerspectiveOffCenterRH
D3DXMatrixPerspectiveOffCenterLH XMMatrixPerspectiveOffCenterLH
D3DXMatrixOrthoRH XMMatrixOrthographicRH
D3DXMatrixOrthoLH XMMatrixOrthographicLH
D3DXMatrixOrthoOffCenterRH XMMatrixOrthographicOffCenterRH
D3DXMatrixOrthoOffCenterLH XMMatrixOrthographicOffCenterLH
D3DXMatrixShadow XMMatrixShadow
D3DXMatrixReflect XMMatrixReflect
D3DXQuaternionLength XMQuaternionLength
D3DXQuaternionLengthSq XMQuaternionLengthSq
D3DXQuaternionDot XMQuaternionDot
D3DXQuaternionIdentity XMQuaternionIdentity
D3DXQuaternionIsIdentity XMQuaternionIsIdentity
D3DXQuaternionConjugate XMQuaternionConjugate
D3DXQuaternionToAxisAngle XMQuaternionToAxisAngle
D3DXQuaternionRotationMatrix XMQuaternionRotationMatrix
D3DXQuaternionRotationAxis XMQuaternionRotationAxis
D3DXQuaternionRotationYawPitchRoll XMQuaternionRotationRollPitchYaw (注意参数的顺序不同：D3DXQuaternionRotationYawPitchRoll 采用偏航、俯仰、滚动、 XMQuaternionRotationRollPitchYaw 采用俯仰、偏航、滚动)
D3DXQuaternionMultiply XMQuaternionMultiply
D3DXQuaternionNormalize XMQuaternionNormalize 或 XMQuaternionNormalizeEst
D3DXQuaternionInverse XMQuaternionInverse
D3DXQuaternionLn XMQuaternionLn
D3DXQuaternionExp XMQuaternionExp
D3DXQuaternionSlerp XMQuaternionSlerp 或 XMQuaternionSlerpV
D3DXQuaternionSquad XMQuaternionSquad 或 XMQuaternionSquadV
D3DXQuaternionSquadSetup XMQuaternionSquadSetup
D3DXQuaternionBaryCentric XMQuaternionBaryCentric 或 XMQuaternionBaryCentricV
D3DXPlaneDot XMPlaneDot
D3DXPlaneDotCoord XMPlaneDotCoord
D3DXPlaneDotNormal XMPlaneDotNormal
D3DXPlaneScale XMVectorScale
D3DXPlaneNormalize XMPlaneNormalize 或 XMPlaneNormalizeEst
D3DXPlaneIntersectLine XMPlaneIntersectLine
D3DXPlaneFromPointNormal XMPlaneFromPointNormal
D3DXPlaneFromPoints XMPlaneFromPoints
D3DXPlaneTransform XMPlaneTransform
D3DXPlaneTransformArray XMPlaneTransformStream
D3DXColorNegative XMColorNegative
D3DXColorAdd XMVectorAdd
D3DXColorSubtract XMVectorSubtract
D3DXColorScale XMVectorScale
D3DXColorModulate XMColorModulate
D3DXColorLerp XMVectorLerp 或 XMVectorLerpV
D3DXColorAdjustSaturation XMColorAdjustSaturation
D3DXColorAdjustContrast XMColorAdjustContrast
D3DXFresnelTerm XMFresnelTerm

 

注意

DirectXMath 的球面调音函数单独提供。 也提供与 ID3DXMatrixStack 等效的 DirectXMath 。

 

DirectXMath 编程指南