DXUTBlendColor::Blend()实现DirectX3D窗口GUI动态组件的分析研究（多图）

作者：liigo

时间：2010/4/26

首发地址：http://blog.csdn.net/liigo/archive/2010/04/26/5530942.aspx

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前传

　　前传，故事发生在原作之前，而创作于原作之后。我借此宝地，非常抱歉地声明，此文分析方法有误！错误源于我对 fElapsedTime 的理解有误。原作中假设fElapsedTime的值随时间持续增长；其实不然，fElapsedTime通常是记录“当前正在渲染的帧”自开始渲染以来消耗的时间，到开始渲染下一帧时自然被清零。fElapsedTime不是一个持续增长的值，而是一个不断跳动在0到0.0x秒（取决定于FPS）之间的一个值。

　　在明确了fElapsedTime含义之后，再回头去看DXUT中的动态效果是如何形成的：当fElapsedTime大于0时，表达式 powf(fRate, 30 * fElapsedTime) 的值小于1，调用 DXUTBlendColor::Blend() 后当前颜色值(Current)向目标颜色值过渡，渲染下一帧时，如果fElapsedTime还大于0，当前颜色值继续向目标颜色值过渡，如此循环下去，直至当前颜色过渡到跟目标颜色值一致，动态效果结束。如果在此过程中，偶然有fElapsedTime为0的情况，表达式 powf(fRate, 30 * fElapsedTime) 的值为1，这种情况下不会改变当前颜色值，总体上不会影响动态效果；可以想象如果碰巧fElapsedTime始终为零则动态效果永不能实现（如果某个DXUT控件是当前帧中第一个被渲染的对象，会不会发生这种情况呢？）。

　　我原来的意图是要预测动态效果的持续时间的，现在看来问题复杂化了，它似乎受“起始颜色和目标颜色的差值”、组件在当前帧所有对象中的渲染顺序（受3D引擎控制，主要影响到fElapsedTime）、每秒渲染帧数、fRate等综合性影响，难以简单的预测，因而放弃。

　　以下是原作正文，保留仅作留念。

　

　　微软 DirectX 3D，DXUT GUI窗口组件中，其中一些组件具有动态效果。例如，鼠标移到按钮上方它会改变背景颜色，把鼠标移出，按钮颜色会慢慢恢复为之前的颜色，这是一个随时间过渡的动态渐变效果。这种动态效果，主要是通过DXUTBlendColor::Blend() 实现的，相关代码如下：

pElement->TextureColor.Blend(iState, fElapsedTime, fRate);

void DXUTBlendColor::Blend( UINT iState, float fElapsedTime, float fRate )
{
    D3DXCOLOR destColor = States[ iState ];
    D3DXColorLerp( &Current, &Current, &destColor, 1.0f - powf( fRate, 30 * fElapsedTime ) );
}

D3DXINLINE D3DXCOLOR* D3DXColorLerp (D3DXCOLOR *pOut, CONST D3DXCOLOR *pC1, CONST D3DXCOLOR *pC2, FLOAT s)
{
    pOut->r = pC1->r + s * (pC2->r - pC1->r);
    pOut->g = pC1->g + s * (pC2->g - pC1->g);
    pOut->b = pC1->b + s * (pC2->b - pC1->b);
    pOut->a = pC1->a + s * (pC2->a - pC1->a);
    return pOut;
}

　　初步浏览代码，发现 DXUTBlendColor::Blend() 依据参数修改其成员 Current 的颜色值，三个参数中，iState 和 fRate 通常是不变值（在某个在动画期间），而 fElapsedTime 是一个随时间增长的值（单位为秒）。由于在渲染(Render)过程中不断调用 DXUTBlendColor::Blend()，不断传入新的随时间增长的 fElapsedTime，因而 DXUTBlendColor::Current 中的颜色值也在不断变化，逐步过渡接近 iState 所指定的目标颜色值，形成动态效果。fRate 决定着动态效果的变化速率，或者说决定着动态效果的持续时间。初步推论，fRate 是一个介于0到1之间的小数，其值越小，动态效果持续时间越短，其值越大，动态效果持续时间越长。

　　本文主要内容，就是通过编写一个分析程序，研究 fRate 对于该动态效果的具体影响。我想得到类似这种结论：当 fRate = 0.8 时，动画效果能持续多长时间？我想制作一个持续3秒的动画效果，应该把 fRate 设置为多大？

　　我的分析程序使用易语言编写。分析程序的主要理论数据依据，来源于 DXUTBlendColor::Blend()源代码中的这样一个表达式，powf(fRate, 30 * fElapsedTime)，它的计算结果受fRate和fElapsedTime共同影响，决定着颜色过渡的快慢（或持续时间的长短），当结果为0时表示动态过渡效果已结束。对于用户指定的某个特定的fRate，分析程序模拟演示随时间递增的fElapsedTime，以曲线图的形式直观的展现fRate对动态过渡效果持续时间的影响。

此分析程序的易语言核心源代码不足十行：

　

分析程序运行结果如下（水平轴为时间轴，单位为秒，绿色曲线进入水平状态时表示动态效果已结束）：

　

分析程序运行结果分析：

　　当 fRate = 0.99 时，动态效果将持续十多秒（fRate更大时，持续时间更长）

　　当 fRate = 0.98 时，动态效果将持续约 6, 7 秒

　　当 fRate = 0.96 时，动态效果将持续约 3 秒

　　当 fRate = 0.9 时，动态效果将持续约1 秒

　　当 fRate = 0.8 时，动态效果将持续约0.6 秒

　　当 fRate = 0.7 时，动态效果将持续约0.4 秒

　　当 fRate = 0.6 时，动态效果将持续约0.3 秒

　　当 fRate = 0.5 时，动态效果将持续约0.2 秒

　　当 fRate< 0.5 时，动态效果持续时间小于0.2 秒

　　当 fRate =0 时，没有动态效果，或者说动态效果持续时间为0。

　　在GUI系统中，动画效果持续时间不宜太长也不宣太短，适中最好。在微软实现的 CDXUTButton 按钮组件中，鼠标离开时的动态效果，使用的 fRate 为 0.8，即动画持续时间约 0.6 秒。

　

分析程序可执行文件及其易语言源代码下载地址：http://download.csdn.net/source/2287802

全文完。谢谢。