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09．描画の高速化（ディスプレイリストの利用）

08．で作成したモデルビューワの通常描画処理は、再描画のたびに、すべての描画要素に対してOpenGLの処理を呼び出していました。
ディスプレイリストを使用した描画高速化を行います。
（ディスプレイリストを使用すると、一連のOpenGLのコマンドの呼び出しをひとまとめにしてメモリ上に蓄えます。再描画の際にはメモリ上に蓄えた一連のOpenGLのコマンドの呼び出しをひとまとめで処理します。一連のOpenGLのコマンドの呼び出しを順次処理する場合に比べて、短時間で処理が行われます。）

プロジェクトを開く

08．で作成したモデルビューワプロジェクトを開きます。

ディスプレイリスト用のメンバ変数の宣言の追加

ModelViewerView.h　の　CModelViewerViewクラスに
ディスプレイリスト用の３つのメンバ変数の宣言
unsigned int m_uiDisplayListIndex_Point;
unsigned int m_uiDisplayListIndex_Line;
unsigned int m_uiDisplayListIndex_Face;
とディスプレイリスト削除処理メンバ関数の宣言
void DeleteDisplayList();
を追加します。

class CModelViewerView : public CPickOpenGLView { （・・・途中略・・・） CModel m_model; unsigned int m_uiDisplayListIndex_Point; unsigned int m_uiDisplayListIndex_Line; unsigned int m_uiDisplayListIndex_Face; // メンバ関数 private: void DoTracking( CPoint point ); void RenderObjects( ERENDERMODE eRenderMode, const unsigned int* auiName ); void DeleteDisplayList(); （・・・以下略・・・）

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

ディスプレイリスト用のメンバ変数の初期化処理の追加

ModelViewerView.cpp　の　CModelViewerViewクラスのコンストラクタにディスプレイリスト用の３つのメンバ変数の初期化処理を追加します。

ModelViewerView.cpp　の　CModelViewerView::CModelViewerView関数　の内容を以下のようにします。

CModelViewerView::CModelViewerView() : m_bSpin(TRUE), m_bPan(TRUE), m_bZoom(TRUE), m_bRenderPoint(TRUE), m_bRenderLine(TRUE), m_bRenderFace(TRUE), m_bPickPoint(TRUE), m_bPickLine(TRUE), m_bPickFace(TRUE), m_uiDisplayListIndex_Point(0), m_uiDisplayListIndex_Line(0), m_uiDisplayListIndex_Face(0) { // TODO: 構築コードをここに追加します。 }

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

ディスプレイリスト削除処理メンバ関数の定義の追加

ModelViewerView.cpp　にディスプレイリスト削除処理メンバ関数の定義を追加します。

void CModelViewerView::DeleteDisplayList() { if( m_uiDisplayListIndex_Point ) { ::glDeleteLists( m_uiDisplayListIndex_Point, 1 ); m_uiDisplayListIndex_Point = 0; } if( m_uiDisplayListIndex_Line ) { ::glDeleteLists( m_uiDisplayListIndex_Line, 1 ); m_uiDisplayListIndex_Line = 0; } if( m_uiDisplayListIndex_Face ) { ::glDeleteLists( m_uiDisplayListIndex_Face, 1 ); m_uiDisplayListIndex_Face = 0; } }

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

ディスプレイリスト削除処理メンバ関数の呼び出し処理の追加

モデルデータファイルを読み込んだ時には、ディスプレイリストを一旦削除します。

ModelViewerView.cpp　の　CModelViewerView::OnFileOpen関数　の内容を以下のようにします。
（m_model = model; の後に、DeleteDisplayList(); を追加します。）

void CModelViewerView::OnFileOpen() { // TODO: ここにコマンドハンドラコードを追加します。 CFileDialog dlg( TRUE ); dlg.m_ofn.lpstrFilter = "STL ファイル (*.stl)\0*.stl\0" "All Files (*.*)\0*.*\0\0"; dlg.m_ofn.nFilterIndex = 1; dlg.m_ofn.Flags |= OFN_FILEMUSTEXIST | OFN_HIDEREADONLY; INT_PTR iResponse = dlg.DoModal(); if( iResponse == IDOK ) { CModel model; if( LoadModel( dlg.GetPathName(), model ) ) { memset( m_auiName_pick, 0x00, NAMEARRAYSIZE * sizeof(unsigned int) ); m_model = model; DeleteDisplayList(); } else { AfxMessageBox( "ファイル読み込みに失敗しました。" ); } } Invalidate(); }

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

通常描画処理をディスプレイリストを利用した処理に変更

ディスプレイリストを使用すると、一連のOpenGLのコマンドの呼び出しをひとまとめにしてメモリ上に蓄えます。再描画の際にはメモリ上に蓄えた一連のOpenGLのコマンドの呼び出しをひとまとめで処理します。一連のOpenGLのコマンドの呼び出しを順次処理する場合に比べて、短時間で処理が行われます。

ModelViewerView.cpp　の　CModelViewerView::RenderObjects関数　の内容を以下のようにします。

void CModelViewerView::RenderObjects( ERENDERMODE eRenderMode, const unsigned int* auiName ) { unsigned int uiIndexTriangle; unsigned int uiIndexPoint; unsigned int ui3; switch( eRenderMode ) { case RM_RENDER: case RM_PICK: ::glPushAttrib( GL_ALL_ATTRIB_BITS ); { if( m_bRenderFace && !(RM_PICK==eRenderMode && !m_bPickFace) ) { // 面 if( RM_RENDER == eRenderMode ) { // 通常描画 if( 0 == m_uiDisplayListIndex_Face ) { m_uiDisplayListIndex_Face = ::glGenLists( 1 ); ::glNewList( m_uiDisplayListIndex_Face, GL_COMPILE ); ::glColor3f( 0.5, 0.5, 0 ); glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL ); ::glBegin(GL_TRIANGLES); for( uiIndexTriangle = 0; uiIndexTriangle < m_model.vIndexedTriangle.size(); uiIndexTriangle++ ) { glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[0] ] ); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[1] ] ); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[2] ] ); } ::glEnd(); ::glEndList(); } ::glCallList( m_uiDisplayListIndex_Face ); // ピック面 if( GL_FILL == m_auiName_pick[1] ) { uiIndexTriangle = m_auiName_pick[2]; ::glPushAttrib( GL_CURRENT_BIT ); ::glColor3f( 1.0, 1.0, 0.0 ); ::glBegin(GL_TRIANGLES); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[0] ] ); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[1] ] ); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[2] ] ); ::glEnd(); ::glPopAttrib(); } } else { // ピック描画 ::glPushName( GL_FILL ); ::glColor3f( 0.5, 0.5, 0 ); glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL ); for( uiIndexTriangle = 0; uiIndexTriangle < m_model.vIndexedTriangle.size(); uiIndexTriangle++ ) { ::glPushName( uiIndexTriangle ); ::glBegin(GL_TRIANGLES); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[0] ] ); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[1] ] ); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[2] ] ); ::glEnd(); ::glPopName(); // uiIndexTriangle } ::glPopName(); // GL_FILL } } if( m_bRenderLine && !(RM_PICK==eRenderMode && !m_bPickLine) ) { // 線 if( RM_RENDER == eRenderMode ) { // 通常描画 if( 0 == m_uiDisplayListIndex_Line ) { m_uiDisplayListIndex_Line = ::glGenLists( 1 ); ::glNewList( m_uiDisplayListIndex_Line, GL_COMPILE ); ::glLineWidth( 2.0 ); ::glColor3f( 0.0, 0.5, 0.5 ); glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE ); ::glBegin(GL_TRIANGLES); for( uiIndexTriangle = 0; uiIndexTriangle < m_model.vIndexedTriangle.size(); uiIndexTriangle++ ) { glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[0] ] ); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[1] ] ); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[2] ] ); } ::glEnd(); ::glEndList(); } ::glCallList( m_uiDisplayListIndex_Line ); // ピック線 if( GL_LINE == m_auiName_pick[1] ) { uiIndexTriangle = m_auiName_pick[2]; ui3 = m_auiName_pick[3]; ::glPushAttrib( GL_CURRENT_BIT | GL_LINE_BIT ); ::glLineWidth( 5.0 ); ::glColor3f( 0.0, 1.0, 1.0 ); ::glBegin(GL_LINES); unsigned int uiIndexVertex0 = m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[ui3]; unsigned int uiIndexVertex1 = m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[(ui3+1)%3]; glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ uiIndexVertex0 ] ); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ uiIndexVertex1 ] ); ::glEnd(); ::glPopAttrib(); } } else { // ピック描画 ::glPushName( GL_LINE ); ::glLineWidth( 2.0 ); ::glColor3f( 0.0, 0.5, 0.5 ); for( uiIndexTriangle = 0; uiIndexTriangle < m_model.vIndexedTriangle.size(); uiIndexTriangle++ ) { ::glPushName( uiIndexTriangle ); for( ui3 = 0; ui3 < 3; ui3++ ) { ::glPushName( ui3 ); ::glBegin(GL_LINES); unsigned int uiIndexVertex0 = m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[ui3]; unsigned int uiIndexVertex1 = m_model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[(ui3+1)%3]; glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ uiIndexVertex0 ] ); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[ uiIndexVertex1 ] ); ::glEnd(); ::glPopName(); // ::glPushName( ui3 ); } ::glPopName(); // iIndexLine } ::glPopName(); // GL_LINE } } if( m_bRenderPoint && !(RM_PICK==eRenderMode && !m_bPickPoint) ) { // 点 if( RM_RENDER == eRenderMode ) { // 通常描画 if( 0 == m_uiDisplayListIndex_Point ) { m_uiDisplayListIndex_Point = ::glGenLists( 1 ); ::glNewList( m_uiDisplayListIndex_Point, GL_COMPILE ); ::glPointSize( 5.0 ); ::glColor3f( 0.5, 0.0, 0.5 ); ::glBegin(GL_POINTS); for( uiIndexPoint = 0; uiIndexPoint < m_model.vVertex.size(); uiIndexPoint++ ) { glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[uiIndexPoint] ); } ::glEnd(); ::glEndList(); } ::glCallList( m_uiDisplayListIndex_Point ); // ピック点 if( GL_POINT == m_auiName_pick[1] ) { uiIndexPoint = m_auiName_pick[2]; ::glPushAttrib( GL_CURRENT_BIT | GL_POINT_BIT ); ::glPointSize( 10.0 ); ::glColor3f( 1.0, 0.0, 1.0 ); ::glBegin(GL_POINTS); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[uiIndexPoint] ); ::glEnd(); ::glPopAttrib(); } } else { // ピック描画 ::glPushName( GL_POINT ); ::glPointSize( 5.0 ); for( uiIndexPoint = 0; uiIndexPoint < m_model.vVertex.size(); uiIndexPoint++ ) { ::glPushName( uiIndexPoint ); ::glBegin(GL_POINTS); glVertex3fv( (float*)&m_model.vVertex[uiIndexPoint] ); ::glEnd(); ::glPopName(); // uiIndexPoint } ::glPopName(); // GL_POINT } } } ::glPopAttrib(); return; case RM_SELECT: { if( NULL == auiName ) { ASSERT( !"CPickOpenGLView::RenderObjects" ); return; } for( int iIndexName = 0; iIndexName < NAMEARRAYSIZE; iIndexName++ ) { m_auiName_pick[iIndexName] = auiName[iIndexName]; } switch( auiName[1] ) { // ピックオブジェクトに応じた処理 case GL_POINT: case GL_LINE: case GL_FILL: return; default: ASSERT( !"CPickOpenGLView::RenderObjects" ); return; } } return; default: ASSERT( !"CPickOpenGLView::RenderObjects" ); return; } }

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

実行

実行し、08．で作成したモデルビューワと、描画速度を比較します。

描画速度はステータスバーに表示されます。

fps
frame per second : １秒間に描画できる回数を表します。数値が大きいほど、描画速度は速いことになります。
spf
second per frame : 1回の描画に要する時間を表します。数値が小さいほど、描画速度は速いことになります。

実行結果

08．で作成したモデルビューワの描画速度：67[fps]前後（数値はPCの性能に依存します）

09．で作成したモデルビューワの描画速度：1000[fps]前後（数値はPCの性能に依存します）

実行形式ファイルダウンロード (MakeModelViewer09_exe.lzh)

ソースファイルダウンロード (MakeModelViewer09_src.lzh)

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