水波模拟
这种用数据缓冲区对图像进行处理的方法的最大的好处就是：程序运算和显示的速度与水波的复杂程度无关，用类似的方法完全可以对其他一些物理和自然现象，如烟雾、云彩、阳光等，进行逼真的模拟。
加速显示
由于动画对处理速度要求比较严格，所以要竭尽所能来提高数据的处理速度，不仅在算法上如此，在显示上更是如此。普通的GDI函数的处理速度在此类计算中是无法容忍的，为此，笔者采用了DirectX中的DirectDraw技术来对图形进行加速处理。DirectDraw是DirectX SDK中的一员，也是其中最主要的一个部件。它允许程序员直接操作显存、硬件位图映射以及硬件覆盖和换页技术。它在提供直接访问显示设备的同时，与GDI相兼容，提供了一种与设备无关的途径，以访问特定的显示设备的某些高级特性。
本文例子采用Microsoft SDK编码。首先，对DirectDraw环境进行初始化设置，对各页面进行创建和初始化：
BOOL InitDDraw(void)
{
DDSURFACEDESC ddsd;
HRESULT ddrval;
……
//创建DirectDraw对象
ddrval = DirectDrawCreate( NULL, &lpDD, NULL );
……
//取得全屏独占模式
ddrval = lpDD->SetCooperativeLevel(hwndful, DDSCL_EXCLUSIVE | DSCL_FULLSCREEN );
……
//设置显示器显示模式
ddrval = lpDD->SetDisplayMode( DISPLAYMODEWIDTH，DISPLAYMODEHEIGHT, 24);
……
//填充主页面信息
ddsd.dwSize = sizeof( ddsd );
ddsd.dwFlags = DDSD_CAPS ;
ddsd.ddsCaps.dwCaps=
DDSCAPS_PRIMARYSURFACE;
//创建主页面对象
ddrval = lpDD->CreateSurface( &ddsd, &lpDDSPrimary, NULL );
……
ddsd.dwFlags = DDSD_CAPS | DDSD_HEIGHT |DDSD_WIDTH;
ddsd.ddsCaps.dwCaps=
DDSCAPS_OFFSCREENPLAIN |
DDSCAPS_SYSTEMMEMORY ;
……
lpDD->CreateSurface(&ddsd, &lpDDSPic1, NULL) ;
……
lpDD->CreateSurface(&ddsd, &lpDDSPic2, NULL);
……
lpDD->CreateClipper(0, &lpClipper, NULL);
lpClipper->SetHWnd(0, hwndful);
lpDDSPrimary->SetClipper(lpClipper);
……
//初始化页面图像
DDReLoadBitmap(lpDDSPic1, MAKEINTRESOURCE(IDB_BITMAP1));
DDReLoadBitmap(lpDDSPrimary,MAKEINTRESOURCE(IDB_BITMAP2));
……
ZeroMemory(buf1,
BACKWIDTH*BACKHEIGHT*sizeof(short));
ZeroMemory(buf2,
BACKWIDTH*BACKHEIGHT*sizeof(short));
……
return TRUE;
}
由于必须在应用程序处于激活状态时不断地进行更新，方可完成对整个过程的模拟，所以对数据的实时处理及对页面的渲染在更新帧的函数中完成，最重要的环节——将离屏页面2装载到主页面的工作也将在这里完成：
……
//波源随机产生，模拟雨点落在水面的情形
DropStone((int)(BACKWIDTH*((short)rand()/32767.0))，(int)(BACKHEIGHT*((short)rand()/32767.0))，2，64);
Spread(); //计算振幅数据缓冲区
Render(); //页面渲染
//在Window内显示页面2
lpDDSPrimary->Blt(&Window, lpDDSPic2, NULL, DDBLT_WAIT, NULL);
……
在上述处理光折射的Rander()函数中也要增添对页面的渲染部分的编码，可以用一个页面来装载原始的图像，用另外一个页面来进行渲染。先用Lock函数锁定两个页面，取得指向页面内存区的指针，然后根据偏移量将原始图像上的每一个像素复制到渲染页面上：
……
//锁定两个离屏页面
DDSURFACEDESC ddsd1, ddsd2;
ddsd1.dwSize = sizeof (DDSURFACEDESC);
ddsd2.dwSize = sizeof(DDSURFACEDESC);
lpDDSPic1->Lock(NULL, &ddsd1, DDLOCK_WAIT, NULL);
lpDDSPic2->Lock(NULL, &ddsd2, DDLOCK_WAIT, NULL);
//取得页面像素位深度和页面内存指针
int depth=ddsd1.ddpfPixelFormat.dwRGBBitCount/8;
BYTE *Bitmap1 = (BYTE*)ddsd1.lpSurface;
BYTE *Bitmap2 = (BYTE*)ddsd2.lpSurface;
……
//此处为对光的折射过程的模拟代码
……
//解锁页面
lpDDSPic1->Unlock(&ddsd1);
lpDDSPic2->Unlock(&ddsd2);
最后，在程序退出之前释放掉所使用过的资源，在这里主要为对各个页面的释放以及对DirectDraw对象lpDD的释放：
……
lpDDSPrimary->Release();
lpDDSPic1->Release();
lpDDSPic2->Release();
lpClipper->Release();
lpDD->Release();
……
上述程序利用DirectDraw的图形硬件加速等特性很好地实现了对水波模拟的过程显示，对于其他仿真程序的设计也可以根据实际灵活地选用诸如OpenGL、Direct3D等不同的软件接口。
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