Faits:
A. Par jugement du 1er juin 2012, la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal vaudois a partiellement admis l'appel formé par X._ contre un jugement du 1er décembre 2011 du Tribunal correctionnel de l'arrondissement de la Côte. Elle a retenu que celui-ci s'était rendu coupable de violence ou menace contre les autorités et les fonctionnaires, à l'encontre du policier A._, contravention à la loi fédérale du 3 octobre 1951 sur les stupéfiants et les substances psychotropes (loi sur les stupéfiants, LStup; RS 812.121), conduite en état d'incapacité et infraction à l'ordonnance fédérale sur les règles de la circulation routière. Elle l'a condamné à une peine pécuniaire de 30 jours-amende, à 30 francs le jour, cette peine étant complémentaire à celle infligée le 8 novembre 2010 par le Juge d'instruction de la Côte, a suspendu l'exécution de la peine pour une durée de deux ans, a condamné X._ à une amende de 300 francs, a dit qu'il était débiteur de A._ d'un montant de 787 francs, valeur échue, à titre de frais de remplacement de ses lunettes, et a donné acte à ce dernier de ses réserves civiles pour le surplus. Enfin, elle a donné acte à X._ de ses propres réserves civiles.
Aux termes de ce même jugement, la cour cantonale a retenu que A._ s'était rendu coupable de lésions corporelles graves par négligence à l'encontre de X._ et l'a libéré de l'accusation de mise en danger de la vie d'autrui.
B. Ce jugement se fonde sur les principaux éléments de fait suivants.
B.a Le 10 décembre 2008, vers 15h20, à Gland, X._, encore sous l'influence du cannabis consommé la veille au soir, a décidé de remorquer avec sa voiture celle de son ami B._ jusqu'à une station service située à quelque 900 mètres. Le policier A._ était quant à lui au volant d'une voiture de police banalisée, cherchant un endroit où installer un appareil radar.
B.b Dans un giratoire, A._, qui n'avait pas vu que le véhicule conduit par X._ tractait une voiture, a laissé passer la première et a été surpris que la seconde lui coupe la route. Il a freiné, donné un coup de klaxon et levé les bras au ciel. B._ a répondu par un geste perçu par A._ comme un doigt d'honneur. Celui-ci a alors décidé de procéder à l'interpellation de ce conducteur. Il s'est porté à la hauteur de B._, qui lui a adressé un nouveau doigt d'honneur. A._ s'est aperçu à ce moment que le second véhicule était tracté et il s'est rangé derrière lui.
B.c Arrivés à la station-service, les trois véhicules se sont arrêtés le long d'un bâtiment. A._ est sorti précipitamment de sa voiture afin de faire constater aux deux automobilistes la non- conformité du câble de remorquage et pour leur faire la leçon. Il a d'abord croisé B._, à qui il a demandé ses papiers, et a poursuivi son chemin en direction de X._.
Celui-ci a agressé verbalement A._, a proféré des menaces de mort à son encontre et l'a poussé à l'épaule gauche, à l'endroit où se trouvait son badge de police. A._ a repoussé le jeune homme avec son bras gauche et mis sa main droite sur la crosse de son pistolet. X._ lui a alors asséné une série de coups de poing à la tête. A._ l'a repoussé aux épaules, a reculé de deux pas et a sorti son pistolet, l'index tendu sur le canon de l'arme, pour le diriger vers les jambes de son agresseur, en lui intimant l'ordre de se calmer. Au vu de l'état d'excitation de son adversaire, qui fustigeait son comportement, il a rengainé son arme pour tenter de calmer la situation. Ce geste a été immédiatement suivi par une nouvelle série de coups de poing de X._, au cours de laquelle les lunettes de A._ se sont brisées. A._ a répondu en faisant usage de son spray au poivre.
B.d Incommodé, les yeux le brûlant, X._ est parti en courant vers le fond de la cour, heurtant les rétroviseurs de plusieurs véhicules stationnés. A._ l'a rattrapé et l'a saisi aux épaules dans l'intention de le mettre à terre pour l'immobiliser et lui passer les menottes. X._ lui a toutefois derechef asséné plusieurs coups de poing, puis a ramassé une demi-palette qui se trouvait au sol, s'est relevé et a frappé le policier à la tête avec cet objet, coup que celui-ci a partiellement paré avec la main gauche. Ayant peur, A._ a reculé de deux pas, soit une distance d'environ un mètre, a sorti son pistolet et l'a pointé vers le sol, devant lui, dans l'intervalle le séparant de X._, le doigt sur la détente, dans l'intention d'effectuer un tir de semonce et a crié "stop". Simultanément, X._ est revenu à la charge et au moment où ils étaient en contact, un coup de feu est parti. Le projectile a heurté l'angle inférieur gauche de la boucle métallique de la ceinture de X._, qui s'est brisé. Deux fragments de balle se sont logés, selon une trajectoire oblique de l'intérieur vers l'extérieur, dans la région inguinale du jeune homme à, respectivement, 12 et 5,5 centimètres de profondeur.
B.e Il ressort de l'examen clinique effectué le 24 décembre 2008 que X._ présentait, en sus des plaies dues à la balle, trois dermabrasions superficielles en voie de cicatrisation au niveau du rebord orbitaire supérieur droit et de l'arête nasale.
A._ a quant à lui présenté, lors de l'examen clinique du 12 décembre 2008, des dermabrasions et des ecchymoses au niveau du cuir chevelu, du visage, des membres supérieurs et du thorax.
C. X._ interjette un recours en matière pénale au Tribunal fédéral contre le jugement du 1er juin 2012. Il conclut à sa réforme en ce sens qu'il ne s'est pas rendu coupable de violence ou menace contre les autorités et les fonctionnaires et à ce qu'une peine inférieure à la peine pécuniaire de 30 jours-amende et une amende inférieure à 300 francs sont prononcées à son encontre. Il conclut également à ce que A._ soit reconnu coupable de mise en danger de la vie d'autrui et de lésions corporelles graves par négligence. Il sollicite en outre l'octroi de l'assistance judiciaire.
Il n'a pas été ordonné d'échange d'écritures.
Considérant en droit:
1. Le recourant conteste la décision cantonale en tant qu'elle a libéré l'intimé de l'accusation de mise en danger de la vie d'autrui.
1.1 Le Tribunal fédéral examine d'office et librement la recevabilité des recours qui lui sont soumis (ATF 138 III 46 consid. 1 p. 46).
1.1.1 Selon l'art. 81 al. 1 let. a et b ch. 5 LTF, la partie plaignante qui a participé à la procédure de dernière instance cantonale est habilitée à recourir au Tribunal fédéral, si la décision attaquée peut avoir des effets sur le jugement de ses prétentions civiles. Constituent de telles prétentions celles qui sont fondées sur le droit civil et doivent en conséquence être déduites ordinairement devant les tribunaux civils. Selon l'art. 42 al. 1 LTF, il incombe notamment au recourant d'alléguer les faits qu'il considère comme propres à fonder sa qualité pour recourir (cf. ATF 133 II 353 consid. 1 p. 356, 249 consid. 1.1 p. 251).
1.1.2 Selon l'art. 8 al. 1 de la loi vaudoise du 17 novembre 1975 sur la police cantonale (LPol; RS/VD 133.11), les fonctionnaires de police sont soumis à la loi sur le statut général des fonctions publiques cantonales, remplacée dès le 1er janvier 2003 par la loi sur le personnel de l'Etat de Vaud (LPers/VD, RS/VD 172.31). En outre, selon la loi vaudoise du 16 mai 1961 sur la responsabilité de l'Etat, des communes et de leurs agents (LRECA; RS/VD 170.11), qui s'applique notamment aux collaborateurs de l'Etat au sens de la LPers/VD, l'Etat et les communes répondent directement du dommage que leurs agents causent à des tiers d'une manière illicite (art. 4). L'agent n'est pas personnellement tenu envers le lésé de réparer le dommage (art. 5). Le canton de Vaud ayant ainsi fait usage de la faculté réservée à l'art. 61 al. 1 CO, le recourant ne dispose que d'une prétention de droit public à faire valoir non pas contre les auteurs présumés, mais contre l'Etat (cf. arrêt 6B_364/2011 du 24 octobre 2011 consid. 2.1; 6B_688/2010 du 21 octobre 2010 consid. 1.1).
Selon la jurisprudence constante, de telles prétentions ne peuvent être invoquées dans le procès pénal par voie d'adhésion et ne constituent, dès lors, pas des prétentions civiles au sens de l'art. 81 LTF (ATF 138 IV 86 consid. 3.1 p. 88; 133 IV 228 consid. 2.3.3 p. 234; 128 IV 188 consid. 2).
1.2 Au vu de ce qui précède, le recourant ne dispose pas de prétentions civiles à faire valoir contre l'intimé. Il n'explique sur quel autre fondement que l'art. 81 al. 1 let. b ch. 5 LTF reposerait sa qualité pour recourir contre la décision cantonale qui a libéré ce dernier de l'accusation de mise en danger de la vie d'autrui au sens de l'art. 129 CP. En particulier, le recourant ne fait pas valoir de violation de ses droits de partie à la procédure ou d'un droit constitutionnel à l'application des peines prévues par le Code pénal, tels les art. 10 al. 3 Cst., 7 Pacte ONU II (RS 0.103.2), 3 CEDH ou 13 par. 1 de la Convention des Nations unies contre la torture et autres peines ou traitements cruels, inhumains ou dégradants conclue à New York le 10 décembre 1984 (RS 0.105), dont la jurisprudence a déduit le droit pour la victime à l'application, aux responsables de ces traitements, des peines et mesures prévues par la loi pénale (ATF 138 IV 86 consid. 3.1.1 p. 88; arrêt 6B_364/2011 du 24 octobre 2011 consid. 2.2). Le recours est irrecevable en tant qu'il vise à ce que l'intimé soit reconnu coupable de l'infraction de mise en danger de la vie d'autrui.
2. Le recourant conteste s'être rendu coupable de violence ou menace contre les autorités et les fonctionnaires. Il soutient qu'il n'a fait que se défendre contre les actes illicites et disproportionnés dont il était victime de la part de l'intimé. Il conteste à cet égard les faits retenus par l'autorité cantonale. Il résultait de leur modification qu'il ne devait pas être considéré comme l'agresseur, mais bien comme la victime. Il avait agi dans le cadre d'une légitime défense proportionnée et adéquate au vu de l'agression subie.
2.1 L'art. 285 CP punit celui qui, en usant de violence ou de menace, empêche une autorité, un membre d'une autorité ou un fonctionnaire de faire un acte entrant dans ses fonctions, les contraint à faire un tel acte ou se livre à des voies de fait sur eux pendant qu'ils y procèdent.
Dans le recours en matière pénale, les constatations de fait de la décision entreprise lient le Tribunal fédéral (art. 105 al. 1 LTF). Il n'en va différemment que si le fait a été établi en violation du droit ou de manière manifestement inexacte au sens des art. 97 al. 1 et 105 al. 2 LTF, soit pour l'essentiel de façon arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. (ATF 136 II 304 consid. 2.4 p. 313; sur la notion d'arbitraire, cf. ATF 138 I 49 consid. 7. 1 p. 51; 137 I 1 consid. 2.4 p. 5; 58 consid. 4.1.2 p. 62). En bref, pour qu'il y ait arbitraire, il ne suffit pas que la décision attaquée apparaisse discutable ou même critiquable; il faut qu'elle soit manifestement insoutenable et cela non seulement dans sa motivation, mais aussi dans son résultat. A l'instar de toute violation de droits fondamentaux, le grief d'arbitraire doit être invoqué et motivé de manière précise (art. 106 al. 2 LTF; ATF 138 V 67 consid. 2.2 p. 69). Le recourant doit exposer, de manière détaillée et pièces à l'appui, que les faits retenus l'ont été d'une manière absolument inadmissible, et non seulement discutable ou critiquable. Le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur les critiques de nature appellatoire (ATF 137 IV 1 consid. 4.2.3 p. 5).
2.2 La cour cantonale a considéré que l'intimé avait vraisemblablement éprouvé de l'irritation, comme son ton et sa démarche précipitée le montraient, parce qu'on lui avait coupé la route et qu'un geste injurieux lui avait été adressé. Il avait décidé d'intervenir au vu du danger objectivement induit par le comportement du recourant et afin de lui faire la leçon, avec sa propension personnelle à la rudesse, étant précisé que son parcours professionnel de vingt ans dans la gendarmerie vaudoise ne révélait pas d'usage inconsidéré ou abusif de la force, mais uniquement une certaine inadéquation du langage. Quant au recourant, il avait fait l'objet d'une agression en 2003, ce qui l'avait traumatisé, et il avait déclaré ne plus vouloir se laisser faire s'il se faisait agresser physiquement. Il avait fait l'objet d'une plainte en 2008 de la part d'un automobiliste qu'il avait frappé à coups de pied et de poing en raison d'une violation de priorité. Prompt à régler ses différends de circulation par le recours à la violence, sous l'emprise du cannabis consommé la veille, il était furieux en raison du comportement routier de l'intimé qui avait klaxonné, suivi et rejoint le convoi pour faire des reproches aux conducteurs. B._ avait également déclaré que le recourant avait le "sang chaud".
La cour cantonale a exposé que le récit des événements donné par le recourant selon lequel le policier l'aurait d'entrée de cause poussé, puis qu'il aurait réagi à ses protestations verbales en pointant son arme contre lui et en l'aspergeant de spray au poivre, n'était ni vraisemblable ni crédible. D'une part, un tel comportement serait absurde, car dépourvu de tout motif, mais surtout il irait à l'encontre de l'expérience et des réflexes acquis par l'intimé durant sa longue pratique professionnelle, lequel n'aurait pas recouru à la force dans un contexte de simple contravention routière où il aurait uniquement été confronté à une opposition verbale. D'autre part, il était conforme au mode de fonctionnement du recourant d'être impulsif et agressif lorsqu'il s'estimait offensé ou bafoué, comme il l'avait déjà montré lors d'un précédent épisode en 2008. Par ailleurs, l'affirmation du recourant selon laquelle il avait simplement repoussé des mains le policier était incompatible avec le fait que les lunettes de celui-ci avaient été projetées, vraisemblablement à la suite d'un coup de poing asséné latéralement, sous une voiture et brisées en huit morceaux, ce qui constituait une preuve matérielle qu'au moins un coup violent avait été donné au policier et mettait à néant la version donnée par le recourant selon laquelle il n'aurait fait que se défendre.
Pour la cour cantonale, la version des faits de l'intimé, qui parlait de deux ou trois coups sur le visage et le côté de la tête et de coups de poing au visage, à l'inverse de celle du recourant qui faisait état de violence policière acharnée et gratuite, sonnait juste en décrivant un processus d'escalade et s'avérait logique dans son déroulement. Son récit comportait de légères variations ou rectifications, notamment en ce qui concernait l'impression de menace suscitée par la présence de B._, mais des corrections ou des précisions étaient courantes lors de relations répétées de séquences d'affrontement physique comportant des actions multiples et denses, sans que cela n'altère l'impression de véracité suscitée par la version des faits ainsi présentée. L'intimé n'avait par ailleurs pas cherché à cacher des éléments lors de sa première audition, notamment le fait qu'il avait sorti son arme à deux reprises.
En définitive, la cour cantonale a considéré que le fait que l'intimé était irrité au moment de l'interpellation des deux conducteurs ne permettait pas de retenir qu'il aurait agressé physiquement le recourant, mais que c'était, au contraire, au vu des différents éléments, ce dernier qui avait bousculé et frappé à plusieurs reprises l'intimé.
En définitive, la cour cantonale a considéré que le fait que l'intimé était irrité au moment de l'interpellation des deux conducteurs ne permettait pas de retenir qu'il aurait agressé physiquement le recourant, mais que c'était, au contraire, au vu des différents éléments, ce dernier qui avait bousculé et frappé à plusieurs reprises l'intimé.
2.3 2.3.1 Le recourant soutient que la cour cantonale a considéré que sa version n'était ni vraisemblable, ni crédible au seul motif que le comportement qu'il prêtait à l'intimé serait absurde et ne saurait être celui d'un gendarme. Elle avait toutefois constaté des indices tendant à démontrer que ce dernier n'était plus maître de lui-même, ce que le témoignage de B._ confirmait.
La décision attaquée ne retient pas la version donnée par l'intimé plutôt que celle du recourant au seul motif que le premier était policier, mais elle se fonde sur plusieurs éléments pris dans leur ensemble (cf. consid 2.2 supra). En outre, la qualité de policier de l'intimé n'a pas été invoquée en tant que telle, comme élément tendant à accréditer les dires de l'intéressé, mais parce que cette fonction l'avait habitué à gérer des situations conflictuelles, ce que le recourant ne conteste pas. Le grief doit être rejeté.
2.3.2 Le recourant invoque que les déclarations de l'intimé présentent des contradictions. Ainsi, il avait donné trois versions différentes en l'espace de neuf jours pour décrire les circonstances dans lesquelles il avait sorti son arme pour la première fois. L'intimé avait en outre expliqué lors de sa première audition qu'il avait sorti son arme car il s'était trouvé face à deux agresseurs, mettant ainsi également en cause B._. De plus, l'intimé avait déclaré, tantôt, qu'il avait essuyé deux salves de coups de sa part, tantôt trois. La précision des détails donnés pour décrire les différentes scènes de combat ne permettait pas de retenir qu'il s'agirait de simples variations ou imprécisions sans importance. Il existait au surplus des contradictions dans les différentes versions présentées en ce qui concernait les instants qui avaient suivi le coup de feu.
Par son argumentation, le recourant se borne à relever ce qu'il considère comme des contradictions et à affirmer qu'elles ne portent pas sur des points de détails. Il n'indique en revanche pas en quoi la décision cantonale serait arbitraire en tant qu'elle a considéré que les variations dans le récit de l'intimé n'étaient pas de nature à remettre en cause la crédibilité de ses déclarations. Il n'explique pas davantage en quoi il serait déterminant, pour apprécier si l'intimé était crédible en tant qu'il soutient que c'est le recourant qui l'a d'abord frappé, de savoir si celui-ci avait sorti son arme avant ou après avoir été frappé ou s'il avait reçu deux ou trois salves de coups. Le grief est irrecevable.
2.3.3 Le recourant fait valoir des contradictions entre la version donnée par l'intimé et les pièces et témoignages figurant à la procédure. Ainsi, il ressortait des déclarations de B._ que l'intimé était énervé et agressif et qu'il n'avait pas vu le recourant asséner de coups au précité avant que celui-ci ne sorte son revolver. La cour cantonale n'a toutefois pas ignoré que l'intimé était irrité et le fait que B._ n'a pas vu le recourant lui donner un coup ne signifie pas encore qu'il était arbitraire de considérer qu'il l'avait fait.
Le recourant invoque également que l'intimé soutenait avoir reçu plusieurs coups de poing ainsi qu'une palette sur la tête. Pour le recourant, les constatations médicales n'étaient toutefois pas compatibles avec de tels coups. La version de l'intimé n'était pas davantage crédible au regard des constatations quant aux propres blessures du recourant. Selon celui-ci, les photos de son visage ne laissaient aucun doute quant à la violence des coups qui lui avaient été assénés par l'intimé avec les poings et un objet contondant. De la sorte, le recourant fait valoir sa propre appréciation des preuves, qu'il oppose, de manière appellatoire et, partant, irrecevable, à celle de l'autorité cantonale. Son grief est irrecevable.
2.3.4 Le fait que le recourant estime qu'il était choquant d'écarter sa version des faits au motif qu'il avait déclaré que depuis l'agression dont il avait été victime en 2003, il était décidé à ne plus se laisser faire et de se référer à l'altercation qu'il avait eue avec un autre automobiliste, qui avait finalement fait l'objet d'un non-lieu, n'est pas de nature à démontrer l'arbitraire de la décision cantonale dans sa motivation ou dans son résultat.
Il en va de même de l'affirmation du recourant selon laquelle le fait que les lunettes de l'intimé se sont cassées ne constituait pas la preuve que celui-ci avait reçu un coup violent, les lunettes pouvant être tombées au moment où il avait repoussé l'intimé, puis avoir été piétinées. Le recourant ne formule de la sorte qu'une simple hypothèse, inapte à établir un quelconque arbitraire.
Le recourant soulève que le jugement attaqué indique qu'il était hautement vraisemblable que les marques qu'il portait au visage étaient dues au fait qu'il s'était tapé contre des rétroviseurs, alors même qu'aucune partie ne soutient une telle hypothèse, qui est au surplus contredite par les pièces du dossier. Il se réfère à cet égard à un rapport médical et à des photos de son visage. Outre le fait que les photos invoquées ne donnent aucune indication quant à l'origine des marques sur son visage, il ressort de la décision cantonale que le recourant s'est souvenu en cours d'enquête que, dans sa fuite, il avait heurté des rétroviseurs de voitures stationnées (cf. jugement attaqué, consid. 5.1.1 p. 30). Il n'était ainsi pas arbitraire de retenir qu'il était hautement vraisemblable que les marques qu'il portait au visage étaient dues au fait qu'il s'était tapé contre des rétroviseurs.
Le recourant soutient enfin que la seule contradiction dans son récit consisterait dans le fait qu'il a déclaré dans un premier temps qu'il avait lancé la palette contre le policier puis, dans un second, qu'il l'avait utilisée comme bouclier pour repousser ce dernier, avant de la lâcher. Il indique à ce propos qu'outre le fait qu'on ne voyait pas exactement en quoi consisterait la contradiction, celle-ci ne serait pas aussi importante que celles découlant des déclarations de l'intimé. Le recourant ne peut toutefois prétendre qu'il n'y a aucune différence entre le fait de lancer une palette en direction d'une personne et celui de l'utiliser comme bouclier. De plus, outre cette contradiction, la cour cantonale a fondé sa décision sur un ensemble d'éléments dont elle a estimé qu'ils étaient de nature à lui faire considérer que la version donnée par l'intimé n'était pas crédible.
2.3.5 En définitive, il ressort des constatations médicales, d'une part, que le recourant ne présentait, en sus des plaies dues à la balle, que trois dermabrasions superficielles alors que l'intimé avait souffert de dermabrasions et ecchymoses au niveau du cuir chevelu, du visage, des membres supérieurs et du thorax et que ses lunettes avaient été cassées en huit morceaux. Au vu de ces éléments en particulier, la cour cantonale n'est pas tombée dans l'arbitraire en considérant que les déclarations du recourant selon lesquelles il n'aurait fait que se défendre contre les attaques de l'intimé ne sont pas crédibles et que les faits que ce dernier a dénoncés sont suffisamment établis. Le grief d'arbitraire dans la constatation des faits et l'appréciation des preuves doit être rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.4 Pour le surplus, le recourant ne conteste pas, à juste titre, que sur la base des faits constatés par l'autorité cantonale, les conditions d'application tant objectives que subjectives de l'art. 285 CP, sont réunies. Le grief de violation de cette disposition est rejeté.
3. Le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable. Le recourant a requis le bénéfice de l'assistance judiciaire. Comme ses conclusions étaient dépourvues de chance de succès, celle-ci ne peut être accordée (art. 64 al. 1 LTF). Le recourant doit donc supporter les frais (art. 66 al. 1 LTF), dont le montant est toutefois arrêté en tenant compte de sa situation financière.
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. La demande d'assistance judiciaire est rejetée.
3. Les frais judiciaires, arrêtés à 800 francs, sont mis à la charge du recourant.
4. Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 12 avril 2013
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Mathys
Le Greffier: Rieben