02．トラックDirect3Dレンダラクラスを作る

トラッキング（マウス操作による描画領域の回転、拡大縮小、平行移動）に関する処理を担うトラックDirect3Dレンダラクラスを、ベースDirect3Dレンダラクラスの派生クラスとして作成します。

プロジェクトを開く

01．で作成したモデルビューワプロジェクトを開きます。

トラックDirect3Dレンダラクラスの作成

「メニュー／プロジェクト／クラスの追加」でクラス名「CDirect3DRendererTrack」のクラスを作成します。


テンプレート：C++ クラス
で追加ボタンを押します。


クラス名：CDirect3DRendererTrack
基本クラス：CDirect3DRendererBase
で完了ボタンを押します。

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メンバ変数、メンバ関数の宣言の追加

Direct3DRendererTrack.h のトラックDirect3Dレンダラクラス定義の前に
列挙型ETRACKINGMODEの定義
を追加します。
Direct3DRendererTrack.h のトラックDirect3Dレンダラクラス定義にメンバ変数、メンバ関数の宣言を追加します。

#pragma once #include "direct3drendererbase.h" // TrackingMode enum ETRACKINGMODE { TM_NONE = 0, TM_SPIN, TM_PAN, TM_ZOOM, }; class CDirect3DRendererTrack : public CDirect3DRendererBase { public: CDirect3DRendererTrack(void); ~CDirect3DRendererTrack(void); // メンバ変数 private: POINT m_ptLast; float m_f3LastPos[3]; float m_fRenderingRate; // 拡大率 protected: ETRACKINGMODE m_eTrackingMode; float m_f3RenderingCenter[3]; // 描画中心 D3DXMATRIX m_matrixObjectXform; // メンバ関数 private: void ptov( const float p[2], float v[3], const float fWidth, const float fHeight ) const; void DoRotation( const float fAngle_rad, const float fX, const float fY, const float fZ ); bool SetupViewingFrustum(); bool SetupViewingTransform(); bool SetupModelingTransform(); public: void BeginTracking( HWND hWnd, POINT point, ETRACKINGMODE eTrackingMode ); void EndTracking(); bool DoTracking( POINT point ); };

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メンバ変数の初期化

Direct3DRendererTrack.cpp のトラックDirect3Dレンダラクラスのコンストラクタにメンバ変数の初期化を追加します。

CDirect3DRendererTrack::CDirect3DRendererTrack(void) : m_eTrackingMode(TM_NONE), m_fRenderingRate(10) { m_f3RenderingCenter[0] = 0.0; m_f3RenderingCenter[1] = 0.0; m_f3RenderingCenter[2] = 0.0; D3DXMatrixIdentity( &m_matrixObjectXform ); }

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BeginTracking関数の追加、編集

Direct3DRendererTrack.cpp の末尾にマウス操作の開始処理に関するメンバ関数の定義を追加します。

void CDirect3DRendererTrack::BeginTracking( HWND hWnd, POINT point, ETRACKINGMODE eTrackingMode ) { SetCapture( hWnd ); m_eTrackingMode = eTrackingMode; switch( m_eTrackingMode ) { case TM_NONE: break; case TM_SPIN: float p[2]; p[0] = (float)point.x; p[1] = (float)point.y; ptov( p, m_f3LastPos, (float)m_cx, (float)m_cy ); break; case TM_PAN: m_ptLast = point; break; case TM_ZOOM: m_ptLast = point; break; default: assert( !"未対応" ); break; } } void CDirect3DRendererTrack::ptov( const float p[2], float v[3], const float fWidth, const float fHeight ) const { float d, a; // v[0] = ( 2.0f * p[0] - fWidth ) / fWidth; // v[1] = ( fHeight - 2.0f * p[1] ) / fHeight; v[0] = ( 2.0f * p[0] - fWidth ) / fWidth * 0.5f; v[1] = ( fHeight - 2.0f * p[1] ) / fHeight * 0.5f; d = (float)sqrt( v[0]*v[0] + v[1]*v[1] ); v[2] = (float)cos( (M_PI/2.0f) * ( ( d < 1.0f ) ? d : 1.0f ) ); a = 1.0f / (float)sqrt( v[0]*v[0] + v[1]*v[1] + v[2]*v[2] ); v[0] *= a; v[1] *= a; v[2] *= a; }

Direct3DRendererTrack.cpp の先頭に
math.h のインクルードと
M_PI の定義
を追加します。

#include "StdAfx.h" #include "Direct3DRendererTrack.h" #include <math.h> #ifndef M_PI #define M_PI 3.1415926535897932384626433832795 #endif （・・・以下略・・・）

Direct3DRendererBase.h のベースDirect3Dレンダラクラスのメンバ変数
m_cx
m_cy
をprotected変数とします。

class CDirect3DRendererBase { （・・・省略・・・） // メンバ変数 private: LPDIRECT3D9 m_pD3D; D3DPRESENT_PARAMETERS m_d3dpp; ID3DXLine* m_pD3DXLine_axis; LPDIRECT3DDEVICE9 m_pD3DDevice; protected: int m_cx; int m_cy; // メンバ関数 （・・・省略・・・）

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EndTracking関数の追加、編集

Direct3DRendererTrack.cpp の末尾にマウス操作の終了処理に関するメンバ関数の定義を追加します。

void CDirect3DRendererTrack::EndTracking() { ReleaseCapture(); m_eTrackingMode = TM_NONE; }

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DoTracking関数の追加、編集

Direct3DRendererTrack.cpp の末尾にマウス操作のマウス移動中の処理に関するメンバ関数の定義を追加します。

bool CDirect3DRendererTrack::DoTracking( POINT point ) { switch( m_eTrackingMode ) { case TM_NONE: return false; case TM_SPIN: { float p[2]; p[0] = (float)point.x; p[1] = (float)point.y; float f3CurPos[3]; ptov( p, f3CurPos, (float)m_cx, (float)m_cy ); float dx = f3CurPos[0] - m_f3LastPos[0]; float dy = f3CurPos[1] - m_f3LastPos[1]; float dz = f3CurPos[2] - m_f3LastPos[2]; float fAngle_rad = (float)(M_PI * sqrt(dx*dx + dy*dy + dz *dz )); float fX = m_f3LastPos[1]*f3CurPos[2] - m_f3LastPos[2]*f3CurPos[1]; float fY = m_f3LastPos[2]*f3CurPos[0] - m_f3LastPos[0]*f3CurPos[2]; float fZ = m_f3LastPos[0]*f3CurPos[1] - m_f3LastPos[1]*f3CurPos[0]; m_f3LastPos[0] = f3CurPos[0]; m_f3LastPos[1] = f3CurPos[1]; m_f3LastPos[2] = f3CurPos[2]; DoRotation( fAngle_rad, fX, fY, fZ ); return true; } break; case TM_PAN: { m_f3RenderingCenter[0] -= ( point.x - m_ptLast.x ) / m_fRenderingRate; m_f3RenderingCenter[1] += ( point.y - m_ptLast.y ) / m_fRenderingRate; m_ptLast = point; // ビューイング変換行列の更新 SetupViewingTransform(); return true; } break; case TM_ZOOM: { // 拡大・縮小による描画倍率操作 // +500で倍率2倍に、+250で倍率1.5倍に、 // -500で倍率0.5倍に、-1000で倍率0.25倍に m_fRenderingRate *= (float)pow( 2, ( m_ptLast.y - point.y ) * 0.002f ); m_ptLast = point; //視野角錐台設定行列の更新 SetupViewingFrustum(); return true; } break; default: assert( !"未対応" ); break; } return false; } void CDirect3DRendererTrack::DoRotation( const float fAngle_rad, const float fX, const float fY, const float fZ ) { // 回転マトリックスを現在のオブジェクトフォームマトリックスに掛け合わせる D3DXMATRIX matrixRotation; D3DXMatrixRotationAxis( &matrixRotation, &D3DXVECTOR3(fX, fY, fZ ), fAngle_rad ); D3DXMatrixMultiply( &m_matrixObjectXform, &m_matrixObjectXform, &matrixRotation ); // 表示回転（＝モデル回転） // モデリング変換行列の更新 SetupModelingTransform(); } bool CDirect3DRendererTrack::SetupViewingFrustum() { D3DXMATRIX matrixProj; D3DXMatrixOrthoOffCenterRH( &matrixProj, - m_cx * 0.5f / m_fRenderingRate, // left m_cx * 0.5f / m_fRenderingRate, // right - m_cy * 0.5f / m_fRenderingRate, // buttom m_cy * 0.5f / m_fRenderingRate, // top 0.1f, // near 1000.0f ); // far m_pD3DDevice->SetTransform( D3DTS_PROJECTION, &matrixProj ); return true; } bool CDirect3DRendererTrack::SetupViewingTransform() { D3DXMATRIX matrixView; D3DXMatrixLookAtRH( &matrixView, &D3DXVECTOR3( m_f3RenderingCenter[0], m_f3RenderingCenter[1], m_f3RenderingCenter[2] + 500.0f ), // 視点 &D3DXVECTOR3( m_f3RenderingCenter[0], m_f3RenderingCenter[1], m_f3RenderingCenter[2] + 0.0f ), // 注視点 &D3DXVECTOR3( 0.0f, 1.0f, 0.0f) ); // 上ベクトル m_pD3DDevice->SetTransform( D3DTS_VIEW, &matrixView ); return true; } bool CDirect3DRendererTrack::SetupModelingTransform() { m_pD3DDevice->SetTransform( D3DTS_WORLD, &m_matrixObjectXform ); return true; }

Direct3DRendererBase.h のベースDirect3Dレンダラクラスの
メンバ変数
m_pD3DDevice
をprotected変数とします。
メンバ関数
SetupViewingFrustum
SetupViewingTransform
SetupModelingTransform
をprotected関数、さらにvirtual関数とします。

class CDirect3DRendererBase { public: CDirect3DRendererBase(void); ~CDirect3DRendererBase(void); // メンバ変数 private: LPDIRECT3D9 m_pD3D; D3DPRESENT_PARAMETERS m_d3dpp; ID3DXLine* m_pD3DXLine_axis; protected: int m_cx; int m_cy; LPDIRECT3DDEVICE9 m_pD3DDevice; // メンバ関数 public: void UninitializeDirect3D(); void ChangeSize( HWND hWnd, int cx, int cy ); void Render(); private: bool InitializeDirect3D( HWND hWnd ); void DestroyDirect3DResource(); bool SetupViewport(); bool RestoreDirect3DResource(); bool SetupLight(){ return true; } bool PreRenderScene(){ return true; } void RenderStockScene(); bool PostRenderScene(){ return true; } void RenderAxis(); bool RenderScene(){ return true; } protected: virtual bool SetupViewingFrustum(); virtual bool SetupViewingTransform(); virtual bool SetupModelingTransform(){ return true; } };

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

レンダラオブジェクトのクラスの変更

ModelViewer.cpp の
#include "Direct3DRendererBase.h"
を
#include "Direct3DRendererTrack.h"
に、
CDirect3DRendererBase d3drenderer;
を
CDirect3DRendererTrack d3drenderer;
に変更します。

// ModelViewer.cpp : アプリケーションのエントリ ポイントを定義します。 // #include "stdafx.h" #include "ModelViewer.h" //#include "Direct3DRendererBase.h" #include "Direct3DRendererTrack.h" #define MAX_LOADSTRING 100 // グローバル変数: HINSTANCE hInst; // 現在のインターフェイス TCHAR szTitle[MAX_LOADSTRING]; // タイトル バーのテキスト TCHAR szWindowClass[MAX_LOADSTRING]; // メイン ウィンドウ クラス名 //CDirect3DRendererBase d3drenderer; CDirect3DRendererTrack d3drenderer; （・・・以下略・・・）

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マウス操作イベントハンドラの追加、編集

ModelViewer.cpp の WndProc関数に、以下のマウス操作ウィンドウメッセージ処理を追加します。

ウィンドウメッセージ名
WM_LBUTTONDOWN
WM_LBUTTONUP
WM_MBUTTONDOWN
WM_MBUTTONUP
WM_MOUSEMOVE
WM_MOUSEWHEEL

それぞれのウィンドウズメッセージにレンダラメンバ関数の呼び出しを追加します。

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { （・・・省略・・・） switch (message) { （・・・省略・・・） case WM_SIZE: d3drenderer.ChangeSize( hWnd, LOWORD(lParam), HIWORD(lParam) ); break; case WM_LBUTTONDOWN: { POINT point = { LOWORD(lParam), HIWORD(lParam) }; d3drenderer.BeginTracking( hWnd, point, TM_SPIN ); } break; case WM_LBUTTONUP: d3drenderer.EndTracking(); break; case WM_MBUTTONDOWN: { POINT point = { LOWORD(lParam), HIWORD(lParam) }; d3drenderer.BeginTracking( hWnd, point, TM_PAN ); } break; case WM_MBUTTONUP: d3drenderer.EndTracking(); break; case WM_MOUSEMOVE: { POINT point = { LOWORD(lParam), HIWORD(lParam) }; if( d3drenderer.DoTracking( point ) ) { InvalidateRect( hWnd, NULL, FALSE ); } } break; case WM_MOUSEWHEEL: { short zDelta = GET_WHEEL_DELTA_WPARAM(wParam); POINT pt = { LOWORD(lParam), HIWORD(lParam) }; d3drenderer.BeginTracking( hWnd, pt, TM_ZOOM ); POINT pt_delta = { pt.x - zDelta / 3, pt.y - zDelta / 3 }; if( d3drenderer.DoTracking( pt_delta ) ) { InvalidateRect( hWnd, NULL, FALSE ); } d3drenderer.EndTracking(); } break; default: return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam); } return 0; }

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

実行

マウス左ボタンドラックで描画空間が回転すること
マウス中ボタンドラッグで描画空間が平行移動すること
マウスホイールで描画空間が拡大縮小すること
を確認します。

実行結果

ダウンロード

実行形式ファイルダウンロード (ModelViewerDirect3DWinAPI2008_02_exe.lzh)

ソースファイルダウンロード (ModelViewerDirect3DWinAPI2008_02_src.lzh)