Trabalhando com D3DXMath
D3DXMath é uma biblioteca auxiliar matemática para aplicativos Direct3D. O D3DXMath é de longa data, está incluído no D3DX 9 e no D3DX 10 e também remonta a versões mais anteriores do DirectX.
Observação
A biblioteca de utilitários D3DX (D3DX 9, D3DX 10 e D3DX 11) foi preterida para o Windows 8, portanto, é altamente recomendável migrar para o DirectXMath em vez de usar o D3DXMath.
O DirectXMath compartilha grande parte da mesma funcionalidade no D3DXMath e, internamente, o D3DXMath inclui várias otimizações específicas do processador. A principal diferença é que o D3DXMath está hospedado no D3DX9*.DLLs e D3DX10*.DLLs e pouquíssimas das funções estão em linha. A convenção da chamada da Biblioteca DirectXMath é explicitamente amigável ao SIMD, enquanto o D3DXMath precisa realizar conversões de carregamento e armazenamento para implementar a otimização do SIMD.
Mistura de DirectXMath e D3DXMath
D3DX11 não contém D3DXMath e, em geral, recomendamos usar DirectXMath. No entanto, você é livre para continuar vinculando a D3DX9 e/ou D3DX10 no aplicativo e, por isso, pode continuar usando D3DXMath ou D3DXMath e DirectXMath no aplicativo ao mesmo tempo.
Em geral, é seguro converter um XMVECTOR* em uma função que utiliza D3DXVECTOR4* ou converter um XMMATRIX* em uma função que utiliza D3DXMATRIX*. O inverso, no entanto, geralmente não é seguro porque XMVECTOR e XMMATRIX devem ser alinhados a 16 bytes, e D3DXVECTOR4 e D3DXMATRIX não têm esse requisito. A falha em atender a esse requisito pode acarretar exceções de alinhamento inválidas no tempo de execução.
É seguro converter um XMVECTOR* em uma função que usa D3DXVECTOR2* ou D3DXVECTOR3*, mas não vice-versa. As preocupações com o alinhamento e o fato de que D3DXVECTOR2 e D3DXVECTOR3 são estruturas menores tornam essa operação insegura.
Observação
O D3DX (e, por isso, o D3DXMath) é considerado herdado e não está disponível para aplicativos da Windows Store executados no Windows 8 e não está incluído no SDK do Windows 8 para aplicativos da área de trabalho.
Uso do DirectXMath com Direct3D
O DirectXMath e o D3DXMath são opcionais durante o trabalho com o Direct3D. O Direct3D 9 definiu D3DMATRIX e D3DCOLOR como parte da API do Direct3D em suporte ao pipeline de função fixa (agora herdada). D3DXMath em D3DX9 estende esses tipos Direct3D 9 com operações matemáticas gráficas comuns. Para Direct3D 10.x e Direct3D 11, a API só usa o pipeline programável, logo, não há nenhuma estrutura específica da API para matrizes ou valores de cor. Quando exigem um valor de cor, as APIs mais recentes usam uma matriz explícita de valores flutuantes ou um buffer genérico de dados constantes que são interpretados pelo sombreador HLSL. O HLSL propriamente dito pode dar suporte a formatos de matriz de linha principal ou de coluna principal, logo, o layout depende inteiramente de você (para obter mais informações, consulte HLSL, Ordenação de matrizes; se usar formatos de matriz de coluna principal nos sombreadores, você precisará transpor os dados de matriz DirectXMath à medida que os coloca nas estruturas de buffer constante). Embora opcionais, as bibliotecas DirectXMath e D3DXMath oferecem funcionalidades comuns relacionadas a gráficos e, por isso, são extremamente convenientes ao fazer a programação Direct3D.
É seguro converter um XMVECTOR* em um D3DVECTOR* ou XMMATRIX* em D3DMATRIX*, pois o Direct3D 9 não faz suposições de alinhamento sobre a estrutura de dados de entrada. Também é seguro converter XMCOLOR em D3DCOLOR. Você pode converter uma representação de 4 flutuantes de cor em XMCOLOR por meio de XMStoreColor() para obter o DWORD 8:8:8:8 de 32 bits que é equivalente a D3DCOLOR.
Ao trabalhar com Direct3D 10.x ou Direct3D 11, você normalmente usará tipos DirectXMath para compilar uma estrutura para cada um dos buffers constantes e, nesses casos, depende muito da capacidade de controlar o alinhamento para torná-los eficientes ou usar operações XMStore*() para converter dados XMVECTOR e XMMATRIX nos tipos de dados corretos. Ao chamar APIs do Direct3D 10.x ou Direct3D 11 que exigem uma matriz float[4] de valores de cor, você pode converter um XMVECTOR* ou XMFLOAT4* contendo os dados de cor.
Portabilidade de D3DXMath
| Tipo D3DXMath | DirectXMath equivalente |
|---|---|
| D3DXFLOAT16 | HALF |
| D3DXMATRIX | XMFLOAT4X4 |
| D3DXMATRIXA16 | XMMATRIX ou XMFLOAT4X4A |
| D3DXQUATERNION D3DXPLANE D3DXCOLOR |
XMVECTOR é usado em vez de ter tipos exclusivos, portanto, você provavelmente precisará usar um XMFLOAT4 Observação: **D3DXQUATERNION::operator *** chama a função D3DXQuaternionMultiply, que multiplica dois quatérnios. Mas, a menos que você use explicitamente a função XMQuaternionMultiply, você obtém uma resposta incorreta ao usar **XMVECTOR::operator *** em um quatérnio. |
| D3DXVECTOR2 | XMFLOAT2 |
| D3DXVECTOR2_16F | XMHALF2 |
| D3DXVECTOR3 | XMFLOAT3 |
| D3DXVECTOR4 | XMFLOAT4(ou se você puder garantir que os dados estejam alinhados a 16 bytes, XMVECTOR ou XMFLOAT4A) |
| D3DXVECTOR4_16F | XMHALF4 |
Observação
Não há equivalente direto a D3DXVECTOR3_16F em XNAMath.
| Macro D3DXMath | DirectXMath equivalente |
|---|---|
| D3DX_PI | XM_PI |
| D3DX_1BYPI | XM_1DIVPI |
| D3DXToRadian | XMConvertToRadians |
| D3DXToDegree | XMConvertToDegrees |
| Função D3DXMath | DirectXMath equivalente |
|---|---|
| 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 or XMVector2LengthEst |
| D3DXVec2LengthSq | XMVector2LengthSq |
| D3DXVec2Dot | XMVector2Dot |
| D3DXVec2CCW | XMVector2Cross |
| D3DXVec2Add | XMVectorAdd |
| D3DXVec2Subtract | XMVectorSubtract |
| D3DXVec2Minimize | XMVectorMin |
| D3DXVec2Maximize | XMVectorMax |
| D3DXVec2Scale | XMVectorScale |
| D3DXVec2Lerp | XMVectorLerp ou XMVectorLerpV |
| D3DXVec2Normalize | XMVector2Normalize ou XMVector2NormalizeEst |
| D3DXVec2Hermite | XMVectorHermite ou XMVectorHermiteV |
| D3DXVec2CatmullRom | XMVectorCatmullRom ou XMVectorCatmullRomV |
| D3DXVec2BaryCentric | XMVectorBaryCentric ou XMVectorBaryCentricV |
| D3DXVec2Transform | XMVector2Transform |
| D3DXVec2TransformCoord | XMVector2TransformCoord |
| D3DXVec2TransformNormal | XMVector2TransformNormal |
| D3DXVec2TransformArray | XMVector2TransformStream |
| D3DXVec2TransformCoordArray | XMVector2TransformCoordStream |
| D3DXVec2TransformNormalArray | XMVector2TransformNormalStream |
| D3DXVec3Length | XMVector3Length ou XMVector3LengthEst |
| D3DXVec3LengthSq | XMVector3LengthSq |
| D3DXVec3Dot | XMVector3Dot |
| D3DXVec3Cross | XMVector3Cross |
| D3DXVec3Add | XMVectorAdd |
| D3DXVec3Subtract | XMVectorSubtract |
| D3DXVec3Minimize | XMVectorMin |
| D3DXVec3Maximize | XMVectorMax |
| D3DXVec3Scale | XMVectorScale |
| D3DXVec3Lerp | XMVectorLerp ou XMVectorLerpV |
| D3DXVec3Normalize | XMVector3Normalize ou XMVector3NormalizeEst |
| D3DXVec3Hermite | XMVectorHermite ou XMVectorHermiteV |
| D3DXVec3CatmullRom | XMVectorCatmullRom ou XMVectorCatmullRomV |
| D3DXVec3BaryCentric | XMVectorBaryCentric ou XMVectorBaryCentricV |
| D3DXVec3Transform | XMVector3Transform |
| D3DXVec3TransformCoord | XMVector3TransformCoord |
| D3DXVec3TransformNormal | XMVector3TransformNormal |
| D3DXVec3TransformArray | XMVector3TransformStream |
| D3DXVec3TransformCoordArray | XMVector3TransformCoordStream |
| D3DXVec3TransformNormalArray | XMVector3TransformNormalStream |
| D3DXVec3Project | XMVector3Project |
| D3DXVec3Unproject | XMVector3Unproject |
| D3DXVec3ProjectArray | XMVector3ProjectStream |
| D3DXVec3UnprojectArray | XMVector3UnprojectStream |
| D3DXVec4Length | XMVector4Length ou XMVector4LengthEst |
| D3DXVec4LengthSq | XMVector4LengthSq |
| D3DXVec4Dot | XMVector4Dot |
| D3DXVec4Add | XMVectorAdd |
| D3DXVec4Subtract | XMVectorSubtract |
| D3DXVec4Minimize | XMVectorMin |
| D3DXVec4Maximize | XMVectorMax |
| D3DXVec4Scale | XMVectorScale |
| D3DXVec4Lerp | XMVectorLerp ou XMVectorLerpV |
| D3DXVec4Cross | XMVector4Cross |
| D3DXVec4Normalize | XMVector4Normalize ou XMVector4NormalizeEst |
| D3DXVec4Hermite | XMVectorHermite ou XMVectorHermiteV |
| D3DXVec4CatmullRom | XMVectorCatmullRom ou XMVectorCatmullRomV |
| D3DXVec4BaryCentric | XMVectorBaryCentric ou 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 (A ordem de parâmetros é diferente: D3DXMatrixRotationYawPitchRoll utiliza yaw, pitch, roll, XMMatrixRotationRollPitchYaw utiliza pitch, yaw, roll) |
| D3DXMatrixTransformation | XMMatrixTransformation |
| D3DXMatrixTransformation2D | XMMatrixTransformation2D |
| D3DXMatrixAffineTransformation | XMMatrixAffineTransformation |
| D3DXMatrixAffineTransformation2D | XMMatrixAffineTransformation2D |
| D3DXMatrixLookAtRH | XMMatrixLookAtRH |
| D3DXMatrixLookAtLH | XMMatrixLookAtLH |
| D3DXMatrixPerspectiveRH | XMMatrixPerspectivaRH |
| D3DXMatrixPerspectiveLH | XMMatrixPerspectiveLH |
| D3DXMatrixPerspectiveFovRH | XMMatrixPerspectiveFovRH |
| D3DXMatrixPerspectiveFovLH | XMMatrixPerspectiveFovLH |
| D3DXMatrixPerspectiveOffCenterRH | XMMatrixPerspectiveOffCenterRH |
| D3DXMatrixPerspectiveOffCenterLH | XMMatrixPerspectiveOffCenterLH |
| D3DXMatrixOrthoRH | XMMatrixOrthographicRH |
| D3DXMatrixOrthoLH | XMMatrixOrtographicLH |
| 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 (A ordem de parâmetros é diferente: D3DXQuaternionRotationYawPitchRoll utiliza yaw, pitch, roll, XMQuaternionRotationRollPitchYaw utiliza pitch, yaw, roll) |
| D3DXQuaternionMultiply | XMQuaternionMultiply |
| D3DXQuaternionNormalize | XMQuaternionNormalize ou XMQuaternionNormalizeEst |
| D3DXQuaternionInverse | XMQuaternionInverse |
| D3DXQuaternionLn | XMQuaternionLn |
| D3DXQuaternionExp | XMQuaternionExp |
| D3DXQuaternionSlerp | XMQuaternionSlerp ou XMQuaternionSlerpV |
| D3DXQuaternionSquad | XMQuaternionSquad ou XMQuaternionSquadV |
| D3DXQuaternionSquadSetup | XMQuaternionSquadSetup |
| D3DXQuaternionBaryCentric | XMQuaternionBaryCentric ou XMQuaternionBaryCentricV |
| D3DXPlaneDot | XMPlaneDot |
| D3DXPlaneDotCoord | XMPlaneDotCoord |
| D3DXPlaneDotNormal | XMPlaneDotNormal |
| D3DXPlaneScale | XMVectorScale |
| D3DXPlaneNormalize | XMPlaneNormalize ou XMPlaneNormalizeEst |
| D3DXPlaneIntersectLine | XMPlaneIntersectLine |
| D3DXPlaneFromPointNormal | XMPlaneFromPointNormal |
| D3DXPlaneFromPoints | XMPlaneFromPoints |
| D3DXPlaneTransform | XMPlaneTransform |
| D3DXPlaneTransformArray | XMPlaneTransformStream |
| D3DXColorNegative | XMColorNegative |
| D3DXColorAdd | XMVectorAdd |
| D3DXColorSubtract | XMVectorSubtract |
| D3DXColorScale | XMVectorScale |
| D3DXColorModulate | XMColorModulate |
| D3DXColorLerp | XMVectorLerp ou XMVectorLerpV |
| D3DXColorAdjustSaturation | XMColorAdjustSaturation |
| D3DXColorAdjustContrast | XMColorAdjustContrast |
| D3DXFresnelTerm | XMFresnelTerm |
Observação
As funções de harmônicos esféricos para DirectXMath estão disponíveis separadamente. Um DirectXMath equivalente a ID3DXMatrixStack também está disponível.
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