概要

Direct X 9を用い、球とトーラスを描画し、その周りをビュー座標を回転させます。なおライトを使用しております。

ソースコードのダウンロード Matrices.zip

ソースコードの説明

WinMain

最初に実行される関数です。
最初にウィンドウを作成し、Init3DDev関数でDirect Xの初期化を行います。
その後通常のWinMain関数と同じ様にメッセージループを構成しますが、メッセージの取り出しにGetMessage関数ではなく、PeekMessage関数を使用し、メッセージがないときもループが回るようにします。メッセージがないときにDraw関数を呼び出し描画を行います。

 

Init3DDev

Direct Xの初期化を行います。球とトーラスのメッシュを作成します。

SetupMatrices

draw関数から呼び出されます。
Y軸を中心にビュー(視点)を回転させる。
まずここで表示させたいポリゴンの頂点座標を定義します。
ワールド座標をビュー座標に変換する。ワールド座標のどの方向からどの範囲を見るか(描画するか)を設定する。この関数は、左手座標(Xが右、Yが上、Zが奥行方向で奥 左手で手のひらを上側がにし人差し指をX方向に向けた時における親指のさしている方向がZ値が増える方向である。)においてワールド座標をビュー座標に変換する。
描画する遠近それぞれのZ値、画面の縦横比(アスペクト)、Y方向の視野角を指定する。
その他に、光源と球とトーラスのマテリアルを設定します。

draw

画面のクリア Clear

レンタリング開始 BeginScene

レンタリングを行う DrawSubset

レンタリング終了 EndScene

バッファの内容を表示 Present

Cleanup

Init3DDevで作成したデバイスと球とトーラスを開放します。

WndProc

ウィンドウプロシージャーです。ウィンドウ関係のメッセージを処理します。通常WM_PAINTメッセージにより再描画を行いますが、スピードが要求される場合は、前期のとおり別の場所で処理しています。

コンパイル方法

Visual C++ 2008
Microsoft DirectX SDK June 2010をインストールをあらかじめ行っておく
プロジェクトに下記のパスを追加(64bit Windowsで64bitの実行ファイルを作成する場合)
includeパスにC:\Program Files (x86)\Microsoft DirectX SDK (June 2010)\Include
LibパスにC:\Program Files (x86)\Microsoft DirectX SDK (June 2010)\Lib\x64
を追加

ソースコード

//	Direct X 9 Sample Program 
//  球及びトーラス(ドーナツ)を固定し、ビュー座標(視点)側をY軸中心に回転させる
//  ライトつき
//	32bit/64bit マルチバイト/Unicode対応 Visual C++ 2008

#define     szClassName        TEXT("Material")

#include <windows.h>
#include <d3dx9.h>
#include <tchar.h>

#pragma once
#pragma comment(lib,"d3d9.lib")
#pragma comment(lib,"d3dx9.lib")
#pragma comment(lib,"winmm.lib")

#define SAFE_RELEASE(p)         { if (p) { (p)->Release();  (p)=NULL; } }

HWND                    hWnd;
LPDIRECT3D9             pD3D;
LPDIRECT3DDEVICE9       pDev;
D3DPRESENT_PARAMETERS   D3DPPWin;
D3DLIGHT9               Light;
D3DMATERIAL9            Material;

LPD3DXMESH              pMeshApp = NULL;
LPD3DXMESH              pMeshApp2 = NULL;

float                   r=0.4f, g=0.8f, b=0.8f;	//	オブジェクトの色

DWORD start;	//	プログラム開始時のシステム時刻

HRESULT InitDevices(void);
void  SetupMatrices(void);
void Draw(void);
void Cleanup(void);
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd,UINT msg,WPARAM wParam,LPARAM lParam);


int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInst, HINSTANCE, LPSTR, int){
	MSG     msg;

    WNDCLASSEX wc = {
		sizeof(WNDCLASSEX),CS_CLASSDC,WndProc,0L,0L,hInst,
                NULL,NULL,NULL,NULL,szClassName,NULL
	};
    if (RegisterClassEx(&wc)==0)
		return FALSE;
    hWnd = CreateWindowEx(0,szClassName,szClassName,WS_OVERLAPPEDWINDOW,
                            CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,
                            NULL,NULL,hInst,NULL);
    if (FAILED(InitDevices()))
		return FALSE;
	start=timeGetTime();

    ShowWindow(hWnd,SW_SHOWDEFAULT);
    UpdateWindow(hWnd);
    ZeroMemory(&msg,sizeof(msg));
    while(msg.message!=WM_QUIT){
		if (PeekMessage(&msg,NULL,0U,0U,PM_REMOVE)){
			TranslateMessage(&msg);
            DispatchMessage(&msg);
        }
        else{
            Draw();
        }
    }
    Cleanup();
    UnregisterClass(szClassName,wc.hInstance);
    return 0;
}

//デバイス/モード等の初期化
HRESULT InitDevices(void){
    pD3D= NULL;
    pDev= NULL;

	HRESULT     hr;

	D3DDISPLAYMODE  dmode;

	// デバイス/モード等の初期化
	if(pD3D==NULL)
		pD3D = Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION);
	if(pD3D==NULL)
		return E_FAIL;
	//現在のディスプレイモードを得る
	if(FAILED(pD3D->GetAdapterDisplayMode(D3DADAPTER_DEFAULT,&dmode)))
		return E_FAIL;

	// D3DDeviceオブジェクトの作成
	ZeroMemory(&D3DPPWin, sizeof(D3DPPWin));
	D3DPPWin.BackBufferFormat           = dmode.Format;
	D3DPPWin.BackBufferCount            = 1;
	D3DPPWin.SwapEffect                 = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;
	D3DPPWin.Windowed                   = TRUE;
	D3DPPWin.EnableAutoDepthStencil     = TRUE;
	D3DPPWin.AutoDepthStencilFormat     = D3DFMT_D16;
	D3DPPWin.Flags                      = D3DPRESENTFLAG_LOCKABLE_BACKBUFFER;


	hr = pD3D->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, hWnd,
				D3DCREATE_HARDWARE_VERTEXPROCESSING, &D3DPPWin, &pDev);
	if (FAILED(hr)){
		hr = pD3D->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, hWnd,
				D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &D3DPPWin, &pDev);
		if (FAILED(hr)){
			hr = pD3D->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_REF, hWnd,
				D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &D3DPPWin, &pDev);
			if (FAILED(hr)){
				MessageBox(NULL,TEXT("Create Device Error"),TEXT("Surface Error"),MB_OK);
				return E_FAIL;
			}
		}
	}
    //球メッシュの生成
    D3DXCreateSphere(pDev,25,32,32,&pMeshApp,NULL);
    //トーラスメッシュの生成
    D3DXCreateTorus(pDev,10,60,48,48,&pMeshApp2,NULL);
    return  S_OK;
}

//描画環境の設定
void  SetupMatrices(void){
    D3DXMATRIX      matView;
    D3DXMATRIX      matProj;
	D3DXVECTOR3     ViewForm;	//(0.0f,0.0f,-200.0f);	//	目の位置を保存

	float rt=(float(timeGetTime()-start)/10.0f);	//	システムタイムより回転角を算出する
	
	ViewForm.x= (float)(200*cos(rt/180*3.14));
	ViewForm.y= 0;
	ViewForm.z= (float)(200*sin(rt/180*3.14));

    //View 座標の設定 ViewFormが目の位置 &D3DXVECTOR3(0.0f,0.0f,0.0f)が目の向く方向 すなわちy軸から距離200位置から原点を見ることになる
    D3DXMatrixLookAtLH(&matView,&ViewForm,
                       &D3DXVECTOR3(0.0f,0.0f,0.0f),&D3DXVECTOR3(0.0f,1.0f,0.0f));
    pDev->SetTransform(D3DTS_VIEW,&matView);
    //透視変換の設定 Y方向の視野角45度 Z座標 100~1000の範囲を射影する
    D3DXMatrixPerspectiveFovLH(&matProj,D3DXToRadian(45.0f),1.0f,100,1000); // 視野に基づいて、左手座標系パースペクティブ射影行列を作成する
    pDev->SetTransform(D3DTS_PROJECTION,&matProj);
    pDev->SetRenderState(D3DRS_AMBIENT,0x00808080);// アンビエント反射 環境光:光が当たらない部分へ間接的に当たる光の強さ
 
	float       rr,gg,bb;

	rr= (float)200/255.0f;
	gg= (float)200/255.0f;
	bb= (float)200/255.0f;
//		   //光源の作成
	ZeroMemory(&Light,sizeof(D3DLIGHT9));
	Light.Type = D3DLIGHT_DIRECTIONAL; //ライトはディレクショナル光源である。これは無限大の距離でポイント ライトを使うことと同じである。
	Light.Diffuse.r= rr;	// ライトが放射するディフューズ色
	Light.Diffuse.g= gg;
	Light.Diffuse.b= bb;
	Light.Specular.r= rr;	//	ライトが放射するスペキュラ色
	Light.Specular.g= gg;
	Light.Specular.b= bb;
	Light.Ambient.r= rr/2.0f;	//	ライトが放射するアンビエント色
	Light.Ambient.g= gg/2.0f;
	Light.Ambient.b= bb/2.0f;
	D3DXVec3Normalize((D3DXVECTOR3*)&Light.Direction,&D3DXVECTOR3(1.0f,-1.5f,0.7f)); //3D ベクトルの正規化したベクトルを返す
	pDev->SetLight(0,&Light);
	pDev->LightEnable(0,TRUE);

	ZeroMemory(&Material,sizeof(D3DMATERIAL9));
	Material.Diffuse.r= r;
	Material.Diffuse.g= g;
	Material.Diffuse.b= b;
	Material.Ambient.r= r/2;
	Material.Ambient.g= g/2;
	Material.Ambient.b= b/2;
	Material.Specular.r= r/10;
	Material.Specular.g= g/10;
	Material.Specular.b= b/10;
	Material.Emissive.r= r/10;
	Material.Emissive.g= g/10;
	Material.Emissive.b= b/10;
	Material.Power= 0;
	pDev->SetMaterial(&Material);
}

//描画処理
void Draw(void){
    //黒で塗りつぶして消去
    pDev->Clear(0,NULL,D3DCLEAR_TARGET|D3DCLEAR_ZBUFFER,D3DCOLOR_XRGB(0,0,0),1.0f,0);
    if (SUCCEEDED(pDev->BeginScene())){
		//描画環境の設定
        SetupMatrices();
        pMeshApp->DrawSubset(0);
        pMeshApp2->DrawSubset(0);
        pDev->EndScene();
    }
    pDev->Present(NULL,NULL,NULL,NULL);
}

//オブジェクトの開放
void Cleanup(void){
    SAFE_RELEASE(pMeshApp);
    SAFE_RELEASE(pMeshApp2);
	SAFE_RELEASE(pDev);
}

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd,UINT msg,WPARAM wParam,LPARAM lParam){
    switch(msg){
	   case WM_CLOSE:
       case WM_DESTROY:
            PostQuitMessage(0);
            return 0L;
    }
    return DefWindowProc(hWnd,msg,wParam,lParam);
}