DirectXプログラミング講座～Vol7. 3Dポリゴンの表示～

ここでは3D空間に平面四角形を描画する方法を解説します。

CRectPolygonクラス

CRectPolygonはCImage2Dの3D版ともいえるクラスです。扱い方も似通っており、簡単に3D空間に四角形オブジェクトを作り出すことができます。


'3D四角形オブジェクトを構成する4つの頂点座標を設定する
CRectPolygon::SetVertices(
    pVertices As *D3DVECTOR   '頂点座標（4要素のD3DVECTOR構造体配列）
)

'四角形オブジェクトの色を設定する
CRectPolygon::SetColor(
    dwColor As D3DCOLOR   '四角形オブジェクトの色（D3DCOLOR_XRGB、D3DCOLOR_RGBAマクロ関数を利用する）
)

'四角形オブジェクトにテクスチャを貼り付けます
CRectPolygon::SetTexture(
    pFileName As BytePtr,           'テクスチャ画像を指すファイルパス
    TransparentColor As D3DCOLOR    '透明色（D3DCOLOR_XRGBマクロ関数で指定。透明処理をしないときは0）
)

'四角形オブジェクトを3D空間に描画します（RenderProc関数の中から呼び出す必要があります）
CRectPolygon::Draw(
    VectorPosition As *D3DVECTOR,   '位置
    VectorDirection As *D3DVECTOR   '方向
)

'3D座標または3Dベクトルの表現
Type D3DVECTOR
    x As Single
    y As Single
    z As Single
End Type

3Dには必要！カメラの存在

サンプルプログラムの作成方法

↑実行イメージ

サンプルプロジェクトをダウンロード

プロジェクト名を "test3d" にセットして、DirectXアプリケーションのプロジェクトを新たに作成します。ここから、test3d.abpに対してコーディングをしていきます。

●test3d.abpの先頭部分のコーディング

CRectPolygonオブジェクトポインタの定義を行います。今回は2つの四角形オブジェクトを扱うため、pModel1、pModel2を定義します。

#include "test3d.idx"


Dim ScreenX=640 As Long    'ディスプレイの幅  （ピクセル単位）
Dim ScreenY=480 As Long    'ディスプレイの高さ（ピクセル単位）

' TODO: この位置にグローバル変数を定義してください。
Dim pModel1 As *CRectPolygon
Dim pModel2 As *CRectPolygon

●InitProc関数のコーディング

CRectPolygonオブジェクトの生成を行います。CRectPolygon::SetVertices関数で四角形オブジェクトの頂点座標を設定します。2Dのときと異なり、頂点座標のXYZ要素はスケールを基準にしています。CRectPolygon::SetTexture関数でテクスチャをセットします。これらの処理をpModel1、pModel2に対して行ったら、カリングモード（四角形の裏側を描画しない機能）をオフに、ライト機能をオフにします。ライト機能をオフにすることで、四角形オブジェクトは自発光型になり、照明や質感の設定を省くことができます。

次に、dx_SetCamera関数を使ってカメラの設定を行います。カメラの位置は[0,0,0]を基準に、手前（Z=-4）の少し上（Y=2）にでもしておきます。注視位置を[0,0,0]にセットし、カレントワールドの上方は一般的な値1を指定しておきます。

カメラ設定を終えたら、dx_SetProjection関数を使って視野の設定を行います。視野角及びアスペクト比には一般的な数値としてそれぞれ60*D3DX_PI/180、1を設定します。近いビュー平面のZ値にはなるべく小さな値を、遠いビュー平面のZ値にはなるべく大きな値をセットしておきます。ビュー平面とは、描画の対象となる範囲のことを言いいます。物体がビュー平面を超えた場合は、描画の対象にならなくなるので、注意が必要です。

Function InitProc()
    'DirectXを初期化
    If dx_Init(hMainWnd,ScreenX,ScreenY,FALSE)=0 Then
        InitProc=0
        Exit Function
    End If

    'マウスカーソルを非表示にする
    ShowCursor(FALSE)

    ' TODO: この位置にアプリケーションの初期化コードを記述してください。

    pModel1=New CRectPolygon
    Dim vertices1[3]=[
        [-1, 1, 0],
        [ 1, 1, 0],
        [-1,-1, 0],
        [ 1,-1, 0]
    ] As D3DVECTOR
    pModel1->SetVertices(vertices1)
    pModel1->SetTexture("texture1.jpg",0)

    pModel2=New CRectPolygon
    Dim vertices2[3]=[
        [-1, 0, 1],
        [ 1, 0, 1],
        [-1, 0,-1],
        [ 1, 0,-1]
    ] As D3DVECTOR
    pModel2->SetVertices(vertices2)
    pModel2->SetTexture("texture2.jpg",0)

    'カリングモードをセット（※四角形オブジェクトの背面の描画の対象にする）
    dx_SetCullMode(D3DCULL_NONE)

    'ライト機能をオフにする
    dx_SetLightOff()

    'カメラの位置及び方向をセット
    Dim VectorEye=[0,2,-4] As D3DVECTOR
    Dim VectorAt=[0,0,0] As D3DVECTOR
    Dim VectorUp=[0,1,0] As D3DVECTOR
    dx_SetCamera(VarPtr(VectorEye),VarPtr(VectorAt),VarPtr(VectorUp))

    '視野情報をセット
    dx_SetProjection(60*D3DX_PI/180,
        1,
        0.01,
        100)

    InitProc=1
End Function

●QuitProc関数のコーディング

pModel1、pModel2オブジェクトを解放します。

Sub QuitProc()
    ' TODO: この位置にアプリケーションの終了処理を記述してください。

    Delete pModel1
    Delete pModel2

    'DirectXの終了処理
    dx_Quit()
End Sub

●RenderProc関数のコーディング

CRectPolygon::Draw関数を使って四角形オブジェクトの描画を行います。今回は物体移動は行わないため、VectorPositionは[0,0,0]にセットしておきます。その代わり、物体をランダムな方向へ回転させるため、VectorDirectionに細工を施しておきます。GetTickCount関数はWindowsが起動してからの時間をミリ秒単位で返す機能を持ち、描画毎にVectorDirectionが示す方向が変化するようにします。

Sub RenderProc()
    ' TODO: この位置に描画に関するコードを記述してください。

    Dim VectorPosition=[0,0,0] As D3DVECTOR

    Dim VectorDirection As D3DVECTOR
    VectorDirection.x=GetTickCount()/700
    VectorDirection.y=GetTickCount()/800
    VectorDirection.z=GetTickCount()/900

    pModel1->Draw(VarPtr(VectorPosition),VarPtr(VectorDirection))
    pModel2->Draw(VarPtr(VectorPosition),VarPtr(VectorDirection))
End Sub

3Dとなると扱う対象物が増え、更にXYに加えてZ座標のことも考慮しなければなりませんでした。少し難しかったなと感じられた方は、いろいろといじくってみて、それぞれの数値がどんな意味を持つのかを理解しておきましょう。

DirectXプログラミング講座 ～Vol7. 3Dポリゴンの表示～