前言
Dear ImGui是一个开源GUI框架。除了UI部分外，本身还支持简单的键鼠交互。目前项目内置的是V1.87版本，大概半年时间会更新一次版本，并且对源码有小幅度调整。
注意：直接下载源码使用会导致19章之后的UI效果有误，修改了源码
imgui_impl_dx11.cpp，需要用项目源码中的替换下载的。具体原因参考文末
DirectX11 With Windows SDK完整目录
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生成ImGui静态库
方法一：VS建立项目
在本项目的ImGui文件夹中内置了一个VS项目，你可以参考其做法，也可以直接使用它。具体要用到的头文件和源文件包括这些：
如果你是从网上下载的ImGui包，则需要在根目录、backends里面找出上图这些头文件和源文件。
在将文件夹中列出的.cpp和.h拖入自建的ImGui项目后，进入项目属性页进行改动：
部分内容根据自己VS版本进行修改
然后我们需要生成x64 Debug和x64 Release版本的静态库，生成位置分别位于：
- ImGui/x64/Debug/ImGui.lib
- ImGui/x64/Release/ImGui.lib
然后打开自己之前新建的项目，在属性页中找到C/C++ → 附加包含目录，添加ImGui的目录进你的项目。
紧接着是链接器 → 输入 → 附加依赖项中直接加入ImGui.lib。在Debug和Release下使用统一使用YourImGuiDir$(Platform)$(Configuration)ImGui.lib，前面是相对或绝对路径均可。
方法二：使用cmake
在ImGui文件夹中已经包含了一个CMakeLists.txt：
cmake_minimum_required(VERSION 3.14) aux_source_directory(. IMGUI_DIR_SRCS) add_library(ImGui STATIC ${IMGUI_DIR_SRCS}) target_include_directories(ImGui PUBLIC .) 你可以将ImGui项目文件夹复制到你的项目路径内，然后在你项目的CMakeList.txt加上这样一句话就可以在你的解决方案中添加并使用ImGui库了：
# ImGui target_link_libraries(YourTargetName ImGui) 初始化ImGui
在D3DApp.h中添加这三个头文件
#include <imgui.h> #include <imgui_impl_dx11.h> #include <imgui_impl_win32.h> 添加D3DApp::InitImGui方法：
bool D3DApp::InitImGui() { IMGUI_CHECKVERSION(); ImGui::CreateContext(); ImGuiIO& io = ImGui::GetIO(); io.ConfigFlags |= ImGuiConfigFlags_NavEnableKeyboard; // 允许键盘控制 io.ConfigWindowsMoveFromTitleBarOnly = true; // 仅允许标题拖动 // 设置Dear ImGui风格 ImGui::StyleColorsDark(); // 设置平台/渲染器后端 ImGui_ImplWin32_Init(m_hMainWnd); ImGui_ImplDX11_Init(m_pd3dDevice.Get(), m_pd3dImmediateContext.Get()); return true; } 在D3DApp::Init中调用InitImGui：
bool D3DApp::Init() { if (!InitMainWindow()) return false; if (!InitDirect3D()) return false; if (!InitImGui()) return false; return true; } 然后在D3DApp.cpp的上方添加一句话来引用外部函数：
extern IMGUI_IMPL_API LRESULT ImGui_ImplWin32_WndProcHandler(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam); 在消息处理函数D3DApp::MsgProc的开头添加ImGui的处理：
LRESULT D3DApp::MsgProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { if (ImGui_ImplWin32_WndProcHandler(m_hMainWnd, msg, wParam, lParam)) return true; // ... } 在D3DApp::Run()中，我们插入这三个函数用于启动ImGui新一帧的记录与绘制：
int D3DApp::Run() { MSG msg = { 0 }; m_Timer.Reset(); while (msg.message != WM_QUIT) { if (PeekMessage(&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE)) { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg); } else { m_Timer.Tick(); if (!m_AppPaused) { CalculateFrameStats(); // 这里添加 ImGui_ImplDX11_NewFrame(); ImGui_ImplWin32_NewFrame(); ImGui::NewFrame(); // -------- UpdateScene(m_Timer.DeltaTime()); DrawScene(); } else { Sleep(100); } } } return (int)msg.wParam; } 最后就是在GameApp::DrawScene()中插入这两句：
void GameApp::UpdateScene(float dt) { // 可以在这之前调用ImGui的UI部分 } void GameApp::DrawScene() { // 可以在这之前调用ImGui的UI部分 // Direct3D 绘制部分 ImGui::Render(); // 下面这句话会触发ImGui在Direct3D的绘制 // 因此需要在此之前将后备缓冲区绑定到渲染管线上 ImGui_ImplDX11_RenderDrawData(ImGui::GetDrawData()); HR(m_pSwapChain->Present(0, 0)); } 这样就完成了ImGui的初始化。接下来可以在UpdateScene里面放几个ImGui的实例窗口看看：
void GameApp::UpdateScene(float dt) { // ImGui内部示例窗口 ImGui::ShowAboutWindow(); ImGui::ShowDemoWindow(); ImGui::ShowUserGuide(); } 出现这些窗口且可以操作的话就是成功了，但是在前面的代码中已经禁用了双击窗口区域折叠的功能。
需要注意的是程序运行后，exe所在的路径会生成一个imgui.ini的文件，用于记录窗口的布局，这样下次打开的话就会保持先前的窗口状态。可以在将布局弄好后，把imgui.ini复制复制到项目路径，然后通过cmake复制过去：
file(COPY imgui.ini DESTINATION ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}) 项目窗口实例
通常一个窗口的结构为：
static bool is_open = true; if (ImGui::Begin("Window" /*, &is_open */)) // 窗口右上角加上X关闭 { // 添加组件 } ImGui::end(); 以本项目的为例：
// // 自定义窗口与操作 // static float tx = 0.0f, ty = 0.0f, phi = 0.0f, theta = 0.0f, scale = 1.0f, fov = XM_PIDIV2; static bool animateCube = true, customColor = false; if (animateCube) { phi += 0.3f * dt, theta += 0.37f * dt; phi = XMScalarModAngle(phi); theta = XMScalarModAngle(theta); } if (ImGui::Begin("Use ImGui")) { ImGui::Checkbox("Animate Cube", &animateCube); // 复选框 ImGui::SameLine(0.0f, 25.0f); // 下一个控件在同一行往右25像素单位 if (ImGui::Button("Reset Params")) // 按钮 { tx = ty = phi = theta = 0.0f; scale = 1.0f; fov = XM_PIDIV2; } ImGui::SliderFloat("Scale", &scale, 0.2f, 2.0f); // 拖动控制物体大小 ImGui::Text("Phi: %.2f degrees", XMConvertToDegrees(phi)); // 显示文字，用于描述下面的控件 ImGui::SliderFloat("##1", &phi, -XM_PI, XM_PI, ""); // 不显示控件标题，但使用##来避免标签重复 // 空字符串避免显示数字 ImGui::Text("Theta: %.2f degrees", XMConvertToDegrees(theta)); // 另一种写法是ImGui::PushID(2); // 把里面的##2删去 ImGui::SliderFloat("##2", &theta, -XM_PI, XM_PI, ""); // 然后加上ImGui::PopID(2); ImGui::Text("Position: (%.1f, %.1f, 0.0)", tx, ty); ImGui::Text("FOV: %.2f degrees", XMConvertToDegrees(fov)); ImGui::SliderFloat("##3", &fov, XM_PIDIV4, XM_PI / 3 * 2, ""); if (ImGui::Checkbox("Use Custom Color", &customColor)) m_CBuffer.useCustomColor = customColor; // 下面的控件受上面的复选框影响 if (customColor) { ImGui::ColorEdit3("Color", reinterpret_cast<float*>(&m_CBuffer.color)); // 编辑颜色 } } ImGui::End(); 然后就可以得到这样的一个窗口：
为了让立方体显示自己设置的颜色，着色器改为了下面这样：
// Cube.hlsli cbuffer ConstantBuffer : register(b0) { matrix g_World; // matrix可以用float4x4替代。不加row_major的情况下，矩阵默认为列主矩阵， matrix g_View; // 可以在前面添加row_major表示行主矩阵 matrix g_Proj; // 该教程往后将使用默认的列主矩阵，但需要在C++代码端预先将矩阵进行转置。 vector g_Color; uint g_UseCustomColor; } struct VertexIn { float3 posL : POSITION; float4 color : COLOR; }; struct VertexOut { float4 posH : SV_POSITION; float4 color : COLOR; }; // Cube_VS.hlsl VertexOut VS(VertexIn vIn) { VertexOut vOut; vOut.posH = mul(float4(vIn.posL, 1.0f), g_World); // mul 才是矩阵乘法, 运算符*要求操作对象为 vOut.posH = mul(vOut.posH, g_View); // 行列数相等的两个矩阵，结果为 vOut.posH = mul(vOut.posH, g_Proj); // Cij = Aij * Bij vOut.color = vIn.color; // 这里alpha通道的值默认为1.0 return vOut; } // Cube_PS.hlsl // 像素着色器 float4 PS(VertexOut pIn) : SV_Target { return g_UseCustomColor ? g_Color : pIn.color; } 然后常量缓冲区记得更新：
m_CBuffer.world = XMMatrixTranspose( XMMatrixScalingFromVector(XMVectorReplicate(scale)) * XMMatrixRotationX(phi) * XMMatrixRotationY(theta) * XMMatrixTranslation(tx, ty, 0.0f)); m_CBuffer.proj = XMMatrixTranspose(XMMatrixPerspectiveFovLH(fov, AspectRatio(), 1.0f, 1000.0f)); // 更新常量缓冲区 D3D11_MAPPED_SUBRESOURCE mappedData; HR(m_pd3dImmediateContext->Map(m_pConstantBuffer.Get(), 0, D3D11_MAP_WRITE_DISCARD, 0, &mappedData)); memcpy_s(mappedData.pData, sizeof(m_CBuffer), &m_CBuffer, sizeof(m_CBuffer)); m_pd3dImmediateContext->Unmap(m_pConstantBuffer.Get(), 0); 现在尝试一下效果：
利用ImGui的IO事件
通过ImGui本身提供的函数，我们能够获取到一些常用的键鼠事件：
ImVec2 pos = ImGui::GetCursorPos(); // 鼠标位置 bool active = ImGui::IsMouseDragging(ImGuiMouseButton_Left); // 鼠标左键是否在拖动 active = ImGui::IsMouseDown(ImGuiMouseButton_Right); // 鼠标右键是否处于按下状态 active = ImGui::IsKeyPressed(ImGuiKey_W); // 是否刚按下W键 active = ImGui::IsKeyReleased(ImGuiKey_S); // 是否刚松开S键 active = ImGui::IsMouseDoubleClicked(ImGuiMouseButton_Left); // 是否双击左键 // ... 还有一些事件无法通过函数获取的，我们可以使用ImGuiIO来获取：
ImGuiIO& io = ImGuiIO::GetIO(); auto& delta = io.MouseDelta; // 当前帧鼠标位移量 io.MouseWheel; // 鼠标滚轮 下面展示了利用ImGui的IO事件操作物体：
// 不允许在操作UI时操作物体 if (!ImGui::IsAnyItemActive()) { // 鼠标左键拖动平移 if (ImGui::IsMouseDragging(ImGuiMouseButton_Left)) { tx += io.MouseDelta.x * 0.01f; ty -= io.MouseDelta.y * 0.01f; } // 鼠标右键拖动旋转 else if (ImGui::IsMouseDragging(ImGuiMouseButton_Right)) { phi -= io.MouseDelta.y * 0.01f; theta -= io.MouseDelta.x * 0.01f; } // 鼠标滚轮缩放 else if (io.MouseWheel != 0.0f) { scale += 0.02f * io.MouseWheel; if (scale > 2.0f) scale = 2.0f; else if (scale < 0.2f) scale = 0.2f; } } 现在就可以操作这个立方体了：
至此ImGui就算是入门了。由于ImGui本身是没有文档的，读者需要通过Dear ImGui Demo的窗口来寻找自己需要的控件，然后在imgui_demo.cpp中搜索对应位置的控件以查看它代码是怎么用的。这里也推荐一个网站方便检索：ImGui Manual (pthom.github.io)
后备缓冲区使用sRGB时需要解决的问题(进阶)
初学者可以跳过这一段，在遇到下面UI过亮的情况时候可以回头看。
通常情况下我们使用的渲染目标格式是DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM的，而如果是DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM_SRGB的话，会导致ImGui缺乏伽马校正而过亮，就像下面的图这样：
ImGui本身是对sRGB无动于衷的。根据sRGB and linear color spaces · Issue #578 · ocornut/imgui，我们可以利用ImGui提供的没有使用到的枚举值ImGuiConfigFlags_IsSRGB，然后需要对ImGui的源码做一些修改。
在imgui_impl_dx11.cpp大致382行的位置，我们使用如下代码替换vertexShader，使得能够根据ImGuiConfigFlags_IsSRGB的设置与否来决定是否需要去除伽马校正：
static const char* vertexShader = nullptr; if (ImGui::GetIO().ConfigFlags & ImGuiConfigFlags_IsSRGB) { vertexShader = "cbuffer vertexBuffer : register(b0) { float4x4 ProjectionMatrix; }; struct VS_INPUT { float2 pos : POSITION; float4 col : COLOR0; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct PS_INPUT { float4 pos : SV_POSITION; float4 col : COLOR0; float2 uv : TEXCOORD0; }; PS_INPUT main(VS_INPUT input) { PS_INPUT output; output.pos = mul( ProjectionMatrix, float4(input.pos.xy, 0.f, 1.f)); output.col = pow(input.col, 2.2f); output.uv = input.uv; return output; }"; } else { vertexShader = "cbuffer vertexBuffer : register(b0) { float4x4 ProjectionMatrix; }; struct VS_INPUT { float2 pos : POSITION; float4 col : COLOR0; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct PS_INPUT { float4 pos : SV_POSITION; float4 col : COLOR0; float2 uv : TEXCOORD0; }; PS_INPUT main(VS_INPUT input) { PS_INPUT output; output.pos = mul( ProjectionMatrix, float4(input.pos.xy, 0.f, 1.f)); output.col = input.col; output.uv = input.uv; return output; }"; } 然后在D3DApp::InitImGui中添加ImGuiConfigFlags_IsSRGB标志：
IMGUI_CHECKVERSION(); ImGui::CreateContext(); ImGuiIO& io = ImGui::GetIO(); io.ConfigFlags |= ImGuiConfigFlags_NavEnableKeyboard; // 允许键盘控制 io.ConfigFlags |= ImGuiConfigFlags_IsSRGB; // 标记当前使用的是SRGB，目前对ImGui源码有修改 io.ConfigWindowsMoveFromTitleBarOnly = true; // 仅允许标题拖动 这样显示就正常了。
DirectX11 With Windows SDK完整目录
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![洛谷 P11345 [KTSC 2023 R2] 基地简化 题解](http://www.itfaba.com/wp-content/themes/kemi/timthumb.php?src=http://www.itfaba.com/wp-content/themes/kemi/img/random/1.jpg&w=218&h=124&zc=1)
