山本ワールド
Windowsプログラミング
アルゴリズム Vitual C++ 2008/2013によるWin32/Win64 APIレベルのプログラム 基礎 Vitual C++ 2008/2013によるAPIレベルのプログラム(32/64bit) Wix3でインストーラーを作る Visual C++ 2008 Standard Editonによるフォームアプリケーションのプログラム(32/64bit) Vitual C++ 2008 Standard EditonによるAPIレベルのプログラム(32/64bit) Windows 7対応 Visual C++ 2008 ExpressによるAPIレベルのプログラム Visual C++ 2005 ExpressによるAPIレベルのプログラム Visual C++ Versiosn 5 BORLAND C++ Windowsプログラム全般 Excel VBA その他球にテクスチャーを張り視点を回転させる(DirectX9 32/64bit)
概要
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。
convert
メッシュの頂点座標(x,y,z)をテクスチャ座標(u,v)に変換します。テクスチャ座標は、uが横方向で、vが縦方向となります。
テクスチャは、下図のとおりで、0~1.0の範囲に正規化します。正規化の方法は、地図なので使われるメルカトル図法と同様です。
Init3DDev
Direct Xの初期化をおよび球の作成を行います。
D3DxCreateSphere
球のメッシュを作成します。この関数により球のx,y,zの頂点が作成されます。
CloneMeshFVF
x,y,zの座標にテクスチャ座標を追加した構造体()を作成し、先ほどの球のメッシュのx,yzをコピーします。
テクスチャ座標の書き込み
x,yzよりテクスチャ座標をconvert関数により算定し、構造体TLVERTEXに設定します。
頂点の数は、GetNumVertices()で取得できます。構造体への書き込み中はLock()によりロックします。
D3DXCreateTextureFromFile
テクスチャに使うTexture.jpg.ファイルを読み込みます。使用するjpegファイルは下記のサイトより入手しました
テクスチャのつなぎ目(画像の左右端)に色等があるとうまくつながらないので消します。(枠等)
SetupMatrices
draw関数から呼び出されます。
球をみる視点の位置の設定等を設定しています。
視点の設定 D3DXMatrixLookAtLh
デバイスにワールド座標への変換方法を設定する SetTransform
D3DXMatrixPerspectiveFovLH
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。
ビュー座標への変換行列を設定する SetTransform
レンタリングステートの設定 SetRenderState
カーニング方法 反時計周りの面を消去
ライディングをしない
Zバッファを使わない
draw
画面のクリア Clear
レンタリング開始 BeginScene
テクスチャを設定する SetTexture
メッシュの描画 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メッシュ・テクスチャを開放します。
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
// 球を固定し、ビュー座標(視点)側をY軸中心に回転させる
// 球にテクスチャーを張る
// 32bit/64bit マルチバイト/Unicode対応 Visual C++ 2008 2011/3/17
#define szClassName TEXT("Sphere Texture")
#define TIME_SET 1000.0f
#define R 50.0f // 球半径
#define VIEW_R 200.0f // カメラ位置
#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; } }
#define FVF_TLVERTEX (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_TEX1)
HWND hWnd;
LPDIRECT3D9 pD3D;
LPDIRECT3DDEVICE9 pDev;
D3DPRESENT_PARAMETERS D3DPPWin;
D3DLIGHT9 Light;
D3DMATERIAL9 Material;
LPD3DXMESH pMeshApp = NULL;
LPD3DXMESH pMeshApp2 = NULL;
LPDIRECT3DTEXTURE9 g_pTextures;
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);
// 頂点フォーマットの定義
struct TLVERTEX{
float x,y,z;
float tu,tv;
};
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;
}
void convert(float x,float y,float z,float r,float& u,float& v){
float q;
float q2;
q=atan2(z,x);
u=q / (2.0f * 3.1415f);
q2=asin(y/r);
v=(1.0f-q2/(3.1415f/2.0f))/2.0f;
if(u>1.0)
u=1.0;
}
//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,R,32,32,&pMeshApp,NULL);
pMeshApp->CloneMeshFVF(NULL, FVF_TLVERTEX,pDev,&pMeshApp2);
LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 pVB=NULL;
TLVERTEX* pVer=NULL;
pMeshApp2->GetVertexBuffer(&pVB);
pVB->Lock(0,0,(VOID**)&pVer,0);
DWORD n;
for(n=0;n<pMeshApp2->GetNumVertices();n++){ //頂点の数を取得する
float u,v;
convert(pVer[n].x,pVer[n].y,pVer[n].z,R,u,v);
pVer[n].tu=u;
pVer[n].tv=v;
}
pVB->Unlock();
hr=D3DXCreateTextureFromFile(pDev,TEXT("Texture.jpg"),&g_pTextures);
if (FAILED(hr)){
MessageBox(NULL,TEXT("Texture Load Error"),TEXT("Error"),MB_OK);
return E_FAIL;
}
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)(VIEW_R*cos(rt/180*3.14));
ViewForm.y= 0.0f;
ViewForm.z= (float)(VIEW_R*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_WRAP0,D3DWRAPCOORD_0);
pDev->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE,D3DCULL_CCW); //反時計回りの面を消去
pDev->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING,FALSE); //ライティングしない
pDev->SetRenderState(D3DRS_ZENABLE,D3DZB_FALSE); //Zバッファ使わない
}
//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())){
pDev->SetTextureStageState(0,D3DTSS_COLORARG2,D3DTA_TEXTURE);
SetupMatrices();
pDev->SetFVF(FVF_TLVERTEX);
pDev->SetTexture(0,g_pTextures);
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(g_pTextures);
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);
}