此篇为使用 C++ 为 GM8 生成 dll 的扩展篇，在阅读此篇之前，请确保你已经阅读使用 C++ 为 GM8 生成 dll。

GMAPI 是由国外神仙 Snake 所写的，能够在 C++ 的 DLL 中直接调用 GM 函数，并且获取内部数据的库。由于年代久远，该作者所提供的个人主页链接已经失效，故不在此贴出。

GMAPI 下载请点击此处。

该篇教程部分代码参考自 FoxWriting 项目。（对的，比如下面某注释里的 vs2015 就是 fw 里的注释）

在 VS 中使用 GMAPI

配置项目

解压 GMAPI.zip，可以看到里面有两个文件夹：

Folder

将 GMAPI 下的所有 .h 与 .cpp 文件全部复制到项目下，并且导入：

Solution

在项目->属性->链接器->常规->附加库目录中，添加 GMAPICore 文件夹的路径（注意，左上角选择所有配置）：

GMAPICore

紧接着，在项目->属性->链接器->输入->附加依赖项中添加 GMAPICore.lib：

GMAPICore Lib

之后，在项目->属性->链接器->命令行中键入 /nodefaultlib:libci /SAFESEH:NO）：

Command

初始化 GMAPI

在你自己的 “项目名.h” 头文件中，包含 Gmapi.h：

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#include "Gmapi.h"

声明一个 CGMAPI 的全局指针，我们之后会用到它：

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extern gm::CGMAPI *gmapi;

再进入到你的 “项目名.cpp” 文件中，在全局域定义该指针：

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gm::CGMAPI *gmapi = nullptr;

然后来到 dllmain.cpp 中，先 #include 上你的 “项目名.h” 头文件，然后使用下面的代码替换你的 DllMain 函数：

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switch (ul_reason_for_call)
{
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
    {
        DWORD result = 0;
        gmapi = gm::CGMAPI::Create(&result);
        // Check the initialization
        if (result == gm::GMAPI_INITIALIZATION_FAILED)
        {
            MessageBox(NULL, L"Unable to initialize GMAPI.", NULL, MB_SYSTEMMODAL | MB_ICONERROR);
            return FALSE;
        }
    }
    break;

    case DLL_THREAD_ATTACH:
    case DLL_THREAD_DETACH:
    break;

    case DLL_PROCESS_DETACH:
    gm::CGMAPI::Destroy();
    break;
}
return TRUE;

至此，GMAPI 初始化完毕。

调用 GM8 的函数

任何 GM8 中的函数，均可通过 gm::function_name(args) 的形式来使用。

使用 D3D8

D3D8 即 DirectX 3D 8.0 版本。通过 D3D8 我们可以访问 GM8 的图像数据。D3D8 下载请点击此处。

解压 d3d8.zip 并将其放在项目目录下。

在项目->属性->VC++目录->包含目录中，添加 D3D8 的文件夹路径。注意，请将 D3D8 的路径放在包含目录的最后面，否则 winnt.h 会报错。

D3D8 Include

同样，在项目->属性->链接器->常规->附加库目录也添加 D3D8 的文件夹路径。（Debug 和 Release 最好分开配置）

D3D8 LIB

在项目->属性->C/C++->预处理器->预处理器定义中，添加 GMAPI_USE_D3D 和 _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 两个宏。

D3D8 Macros

打开你的 “项目名.h“，包含 D3D8 的头文件以及库：

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#include <d3d8.h>
#pragma comment (lib, "d3d8.lib")
#include <d3dx8.h>
#pragma comment (lib, "d3dx8.lib")

打开 dllmain.cpp，在 case DLL_PROCESS_ATTACH: 之后添加下面的代码：

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{
    // 应对 vs2015 内联 sprintf 导致 d3d8.lib 找不到 _sprintf 的问题
    char f__kInline[1];
    sprintf(f__kInline, "");
}

此时，你的 dllmain.cpp 应该是这样的：

DllMain

GM8 的图像，背景图片，表面都是以材质储存的，我们可以通过 gm::xxx_get_texture() 的方式得到他们的材质索引 texid。

之后，我们可以使用：

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IDirect3DTexture8 *texture = gm::CGMAPI::GetTextureArray()[texid].texture;

来获取对应的 D3D8 中的材质类型。如果你在预处理器中设置的宏没问题，那么 gm::CGMAPI::GetTextureArray()[texid].texture 应当返回一个 IDirect3DTexture8 * 类型的指针，反之则是 void * 类型。我们可以在 GmapiDefs.h 中第 29 行看出：

GMAPI Defs

我并不建议你修改图像和背景图片的材质，除非是你通过 sprite_add() 或 background_add() 所创建的（事实上，FoxWriting 的原理就是修改一个精灵的材质，然后再绘制该精灵实现的）。更多情况下我们应当修改表面的材质。应当提醒一句，GMAPI 的效率并不高，形如 surface_set_target()，screen_redraw() 之类的操作最好放在 GML 里去操作，然后将 surface 的 id 传入到 dll 中。

IDirect3DTexture8 有一个成员函数 LockRect 可以获取其数据并且修改。但是由于 GM8 的材质被设置为 D3DPOOL_DEFAULT，从 D3D8 文档中我们得知：

D3DPOOL DEFAULT

没办法，我们只好走一点弯路，先自己创建一个 IDirect3DTexture8，拷贝数据过来，修改完成后再 update 回去了。

为了防止每一次调用函数就创建一个额外的 IDirect3DTexture8，我们将我们的 IDirect3DTexture8 指针声明在全局域。方法类似于 gm::CGMAPI 的创建，不再赘述。假设它叫做 textureTemp 吧，我们使用下面的代码来修改其中的图像数据：

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IDirect3DTexture8 *texture = gm::CGMAPI::GetTextureArray()[texid].texture;
IDirect3DDevice8 *device;
texture->GetDevice(&device);
IDirect3DSurface8 *surface, *surfaceTemp;
// 创建 textureTemp，width 和 height 可以指定为 gm::surface_get_width(surfid) 和 gm::surface_get_height(surfid)，考虑到效率也可以设置为全局变量。其中第五个变量就是与 GM8 的材质不同的点，GM8 的材质该参数是 D3DPOOL_DEFAULT。
if (textureTemp == nullptr)
    device->CreateTexture(width, height, 0, D3DUSAGE_DYNAMIC, D3DFMT_A8R8G8B8, D3DPOOL_SYSTEMMEM, &textureTemp);
texture->GetSurfaceLevel(0, &surface);
textureTemp->GetSurfaceLevel(0, &surfaceTemp);
// 拷贝数据
device->CopyRects(surface, NULL, 0, surfaceTemp, NULL);
D3DLOCKED_RECT lock;
textureTemp->LockRect(0, &lock, NULL, 0);
// imageData 为图像数据
unsigned *imageData = reinterpret_cast<unsigned *>(lock.pBits);
/*
    some_function_here();
    在此处处理imageData
*/
textureTemp->UnlockRect(0);
device->UpdateTexture(textureTemp, texture);

imageData 是一个无符号整数的数组，总长度是 width * height，每一个整数代表一个像素，格式为 AGBR。你可以这样获取红，绿，蓝，透明度值：

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unsigned char red = imageData[i] & 0xFFU,
    green = (imageData[i] & 0xFF00U) >> 8,
    blue = (imageData[i] & 0xFF0000U) >> 16,
    alpha = (imageData[i] & 0xFF000000U) >> 24;

注意，由于 C++ 整型使用小端储存，如果你将该指针强制转换为 unsigned char * 指针，那么图像数据的顺序就是 R, G, B, A。值得注意的是，C++ 计算位运算远远快过四则运算，因此下面的代码反而比上面的慢。

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unsigned char *imageData = reinterpret_cast<unsigned char *>(lock.pBits);
...
unsigned char red = imageData[i * 4];
    green = imageData[i * 4 + 1];
    blue = imageData[i * 4 + 2];
    alpha = imageData[i * 4 + 3];

例如，将图像灰度化：

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unsigned gray;
for (int i = 0; i < width * height; i++)
{
    gray = ((imageData[i] & 0xFFU) + ((imageData[i] & 0xFF00U) >> 8) + ((imageData[i] & 0xFF0000U) >> 16)) / 3;
    // 强制设置透明度为 255 以防止 bm_normal 对表面的腐蚀。非 screen_redraw 的情况下应使用原透明度。
    imageData[i] = 0xFF000000U | gray << 16 | gray << 8 | gray;
}

我不得不提醒你，使用 CPU 来逐个像素处理是非常慢的，如果你想要制作类似 GMS 的 shader 的效果，我建议你使用 GPU 来处理，使用 openGL，openCV 等 GPU 库，或者 D3D8 自带的 LLSL（Low Level Shading Language）着色器，而不是使用 for 循环来逐个像素处理。再加上，GM8 本身效率也低，如果你的房间放了很多的东西，处理了很多逻辑，留给 C++ 的余地就更少了。具体在什么程度下会开始出现掉帧，不同的电脑不一样，可以自己试一试，但真的是稍微复杂点就掉帧。

你可能会问 LLSL 是什么，我怎么听说 D3D 用的是 HLSL（High Level Shading Language）？遗憾的是，HLSL 是 D3D9 才有的东西，然而 GMAPI 只支持 D3D8，而 D3D8 中使用的着色器也就是 LLSL，所谓低级着色器语言。

如果你只是需要写入，而不需要读取（就像 FoxWriting 那样），那就更简单了，你可以使用自己创建的 IDirect3DTexture8 直接顶替掉 gm::CGMAPI::GetTextureArray()[texid].texture 即可，也就是说：

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gm::CGMAPI::GetTextureArray()[texid].texture = yourTextrue;

如果你想将 texture 保存为文件，你可以使用：

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D3DXSaveTextureToFile(L"Enter Your File Path", D3DXIFF_BMP, texture, NULL);

粗略测试感觉这个函数的效率要高于 GM8 的 surface_save()。

使用 OpenMP 加速 for 循环

如果你觉得学 GPU 编程太麻烦了，还是想用 CPU 使用 for 循环来逐个处理像素，那么你可以考虑使用 OpenMP 来加速 for 循环。

不过不要指望 OpenMP 能有非常惊人的提升，如果你的代码本来会让游戏掉到 30 帧，使用了 OpenMP 最多也就帮你提高到 40 多帧。优化 for 循环的结构，减少循环体的计算量才是更有效率的。

VS2017 自带 OpenMP，你只需要在项目->属性->C/C++->语言->OpenMP 支持选择是即可。

OpenMP

在你的 “项目名.h” 中 #include <omp.h>，在 for 循环前，加上

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#pragma omp parallel for

即可。注意，OpenMP 通过多线程加速 for 循环，它不能保证 for 循环的顺序，（也就是说，i = 3 可能会比 i = 2早执行），因此，for 循环内部不应该存在可能会互相影响的代码。

例如，上述灰度化代码即可通过 OpenMP 加速：

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#pragma omp parallel for
for (int i = 0; i < width * height; i++)
{
    gray = ((imageData[i] & 0xFFU) + ((imageData[i] & 0xFF00U) >> 8) + ((imageData[i] & 0xFF0000U) >> 16)) / 3;
    imageData[i] = 0xFF000000U | gray << 16 | gray << 8 | gray;
}

And More？

GMAPI 中还有更多底层的东西，比如 GM 变量的底层实现 gm::CGMVariable，精灵的底层实现 gm::GMSPRITE（其中包含有以 BYTE* 储存的图像比特数据）等等，因为我本人也并不是很能看懂 GMAPI（摊手），更多的功能就留给各位一起探索。