02．トラックOpenGL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OpenGLレンダラクラスを、ベースOpenGL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OpenGL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「COpenGLRendererTrack」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：COpenGLRendererTrack
基本クラス：COpenGLRendererBase
で完了ボタンを押します。

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

メンバ変数、メンバ関数の宣言の追加

OpenGLRendererTrack.h のトラックOpenGL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。
OpenGLRendererTrack.h のトラックOpenGL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 "openglrendererbase.h" // TrackingMode enum ETRACKINGMODE { TM_NONE = 0, TM_SPIN, TM_PAN, TM_ZOOM, }; class COpenGLRendererTrack : public COpenGLRendererBase { public: COpenGLRendererTrack(void); ~COpenGLRendererTrack(void); // メンバ変数 private: ETRACKINGMODE m_eTrackingMode; POINT m_ptLast; GLfloat m_f3LastPos[3]; GLfloat m_f3RenderingCenter[3]; // 描画中心 GLfloat m_fRenderingRate; // 拡大率 GLfloat m_objectXform[4][4]; // メンバ関数 private: void ptov( GLfloat p[2], GLfloat v[3], GLfloat fWidth, GLfloat fHeight ); void DoRotation( const float fAngle, const float fX, const float fY, const float fZ ); bool SetupViewingFrustum(); bool SetupViewingTransform(); public: void BeginTracking( HWND hWnd, POINT point, ETRACKINGMODE eTrackingMode ); void EndTracking(); bool DoTracking( POINT point ); };

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

メンバ変数の初期化

OpenGLRendererTrack.cpp のトラックOpenGL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。

COpenGLRendererTrack::COpenGLRendererTrack(void) : m_eTrackingMode(TM_NONE), m_fRenderingRate(10) { m_f3RenderingCenter[0] = 0.0; m_f3RenderingCenter[1] = 0.0; m_f3RenderingCenter[2] = 0.0; m_objectXform[0][0] = 1.0f; m_objectXform[0][1] = 0.0f; m_objectXform[0][2] = 0.0f; m_objectXform[0][3] = 0.0f; m_objectXform[1][0] = 0.0f; m_objectXform[1][1] = 1.0f; m_objectXform[1][2] = 0.0f; m_objectXform[1][3] = 0.0f; m_objectXform[2][0] = 0.0f; m_objectXform[2][1] = 0.0f; m_objectXform[2][2] = 1.0f; m_objectXform[2][3] = 0.0f; m_objectXform[3][0] = 0.0f; m_objectXform[3][1] = 0.0f; m_objectXform[3][2] = 0.0f; m_objectXform[3][3] = 1.0f; }

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BeginTracking関数の追加、編集

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

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

OpenGLRendererBase.h のベースOpenGL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 COpenGLRendererBase { （・・・省略・・・） // メンバ変数 private: HGLRC m_hRC; HDC m_hDC; GLuint m_uiDisplayListIndex_StockScene; protected: int m_cx; int m_cy; // メンバ関数 （・・・省略・・・）

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

EndTracking関数の追加、編集

OpenGLRendererTrack.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 COpenGLRendererTrack::EndTracking() { ReleaseCapture(); m_eTrackingMode = TM_NONE; }

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DoTracking関数の追加、編集

OpenGLRendererTrack.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 COpenGLRendererTrack::DoTracking( POINT point ) { switch( m_eTrackingMode ) { case TM_NONE: return false; case TM_SPIN: { GLfloat p[2]; p[0] = (GLfloat)point.x; p[1] = (GLfloat)point.y; GLfloat f3CurPos[3]; ptov( p, f3CurPos, (GLfloat)m_cx, (GLfloat)m_cy ); GLfloat dx = f3CurPos[0] - m_f3LastPos[0]; GLfloat dy = f3CurPos[1] - m_f3LastPos[1]; GLfloat dz = f3CurPos[2] - m_f3LastPos[2]; float fAngle = 180.0f * (GLfloat)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, fX, fY, fZ ); } return true; 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; // モデリング＆ビューイング変換行列 ::glMatrixMode( GL_MODELVIEW ); ::glLoadIdentity(); SetupViewingTransform(); } return true; 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; //視野角錐台の設定 ::glMatrixMode( GL_PROJECTION ); ::glLoadIdentity(); SetupViewingFrustum(); ::glMatrixMode( GL_MODELVIEW ); } return true; default: assert( !"未対応" ); break; } return false; } void COpenGLRendererTrack::DoRotation( float fAngle, float fX, float fY, 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 ::glPushMatrix(); ::glLoadIdentity(); ::glRotatef( fAngle, fX, fY, fZ ); ::glMultMatrixf( (GLfloat*) m_objectXform ); ::glGetFloatv( GL_MODELVIEW_MATRIX, (GLfloat*)m_objectXform ); ::glPopMatrix(); // モデリング＆ビューイング変換行列 ::glMatrixMode( GL_MODELVIEW ); ::glLoadIdentity(); SetupViewingTransform(); } bool COpenGLRendererTrack::SetupViewingFrustum() { ::glOrtho( - m_cx * 0.5 / m_fRenderingRate, // left m_cx * 0.5 / m_fRenderingRate, // right - m_cy * 0.5 / m_fRenderingRate, // buttom m_cy * 0.5 / m_fRenderingRate, // top 0.1, // near 1000 ); // far return true; } bool COpenGLRendererTrack::SetupViewingTransform() { ::gluLookAt ( m_f3RenderingCenter[0], m_f3RenderingCenter[1], m_f3RenderingCenter[2] + 500.0, // 視点 m_f3RenderingCenter[0], m_f3RenderingCenter[1], m_f3RenderingCenter[2], // 注視点 0.0, 1.0, 0.0 ); // 上ベクトル ::glMultMatrixf( (GLfloat*)m_objectXform ); // 表示回転（＝モデル回転） return true; }

OpenGLRendererBase.h のベースOpenGLレンダラクラスのメンバ関数
SetupViewingFrustum
SetupViewingTransform
をprotected関数、さらにvirtual関数とします。

class COpenGLRendererBase { （・・・省略・・・） // メンバ関数 public: void UninitializeOpenGL( HWND hWNd ); void ChangeSize( HWND hWnd, int cx, int cy ); void Render(); private: bool InitializeOpenGL( HWND hWnd ); bool SetupPixelFormat(); bool SetupViewport(); bool PreRenderScene(){ return true; } void RenderStockScene(); bool PostRenderScene(){ return true; } void RenderAxis(); bool RenderScene(){ return true; } protected: virtual bool SetupViewingFrustum(); virtual bool SetupViewingTransform(); };

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 "OpenGLRendererBase.h"
を
#include "OpenGLRendererTrack.h"
に、
COpenGLRendererBase glrenderer;
を
COpenGLRendererTrack glrenderer;
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 "OpenGLRendererBase.h" #include "OpenGLRendererTrack.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 //COpenGLRendererBase glrenderer; COpenGLRendererTrack glrenderer; （・・・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: glrenderer.ChangeSize( hWnd, LOWORD(lParam), HIWORD(lParam) ); break; case WM_LBUTTONDOWN: { POINT point = { LOWORD(lParam), HIWORD(lParam) }; glrenderer.BeginTracking( hWnd, point, TM_SPIN ); } break; case WM_LBUTTONUP: glrenderer.EndTracking(); break; case WM_MBUTTONDOWN: { POINT point = { LOWORD(lParam), HIWORD(lParam) }; glrenderer.BeginTracking( hWnd, point, TM_PAN ); } break; case WM_MBUTTONUP: glrenderer.EndTracking(); break; case WM_MOUSEMOVE: { POINT point = { LOWORD(lParam), HIWORD(lParam) }; if( glrenderer.DoTracking( point ) ) { InvalidateRect( hWnd, NULL, TRUE ); } } break; case WM_MOUSEWHEEL: { short zDelta = GET_WHEEL_DELTA_WPARAM(wParam); POINT pt = { LOWORD(lParam), HIWORD(lParam) }; glrenderer.BeginTracking( hWnd, pt, TM_ZOOM ); POINT pt_delta = { pt.x - zDelta / 3, pt.y - zDelta / 3 }; if( glrenderer.DoTracking( pt_delta ) ) { InvalidateRect( hWnd, NULL, TRUE ); } glrenderer.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 (ModelViewerOpenGLWinAPI2008_02_exe.lzh)

ソースファイルダウンロード (ModelViewerOpenGLWinAPI2008_02_src.lzh)