02．トラックOpenGLビュークラスを作る

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ビュークラスを、ベースOpenGLビュークラスの派生クラスとして作成します。

解説

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）をするためにすべきことは、以下です。

マウスのドラッグ量に応じて、描画空間を、回転、拡大縮小、平行移動するようにOpenGLの行列計算をする関数を作成する。また、トラッキングの開始、終了に関する関数も作成する。
マウス操作イベントハンドラを追加し、トラッキングに関する関数を呼び出す。

プロジェクトの作成

「メニュー／新規作成／プロジェクト」を選択します。

プロジェクトの種類：MFC
テンプレート：MFC アプリケーション
プロジェクト名：OpenGLTrack
場所：適当なフォルダを指定
ソリューションのディレクトリの作成：チェックしない
でOKボタンを押します。

以降、「01．ベースOpenGLビュークラスを作る」におけるプロジェクト作成と同じ設定でプロジェクトを作成します。

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

ベースOpenGLビュークラスファイルをプロジェクトに追加

「01．ベースOpenGLビュークラスを作る」で作成した
OpenGLBaseView.cpp
OpenGLBaseView.h
をOpenGLTrackプロジェクトフォルダにコピーします。

「メニュー／プロジェクト／既存項目の追加」を選択します。
プロジェクトに
OpenGLBaseView.cpp
OpenGLBaseView.h
を追加します。

OpenGLBaseView.cppの
#include "OpenGLBase.h"
#include "OpenGLDoc.h"
をコメントアウトします。

// OpenGLBaseView.cpp : COpenGLBaseView クラスの実装 // #include "stdafx.h" // SHARED_HANDLERS は、プレビュー、縮小版、および検索フィルターハンドラーを実装している ATL プロジェクトで定義でき、 // そのプロジェクトとのドキュメントコードの共有を可能にします。 #ifndef SHARED_HANDLERS //#include "OpenGLBase.h" #endif //#include "OpenGLBaseDoc.h" #include "OpenGLBaseView.h" #pragma comment( lib, "opengl32.lib" ) #pragma comment( lib, "glu32.lib" ) （・・・以下略・・・）

OpenGLBaseView.cppおよびOpenGLBaseView.hの
「COpenGLBaseDoc」を「CDocument」に置換します。（「大文字と小文字を区別する」「単語単位」にチェックを入れます。）

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

トラックOpenGLビュークラスの親クラスの変更

OpenGLTrackView.h に
#include "OpenGLBaseView.h"
を追加します。

// OpenGLTrackView.h : COpenGLTrackView クラスのインターフェイス // #pragma once #include "OpenGLBaseView.h" class COpenGLTrackView : public CView （・・・以下略・・・）

OpenGLTrackView.cpp および OpenGLTrackView.h の
「CView」を「COpenGLBaseView」に置換します。（「大文字と小文字を区別する」「単語単位」にチェックを入れます。）

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

トラックOpenGLビュークラスのOnDraw関数の削除

ベースOpenGLビュークラスのOnDraw関数が呼ばれるように、トラックOpenGLビュークラスのOnDraw関数を削除します。

（オーバーライド関数の削除は、「クラスビュー」と「プロパティビュー」を使用します。
　まず、「クラスビュー」で、メッセージハンドラを削除するクラスを選択します。
　次に、「プロパティビュー」のツールバーの「オーバーライド」を選択します。削除するオーバーライド関数の右側のドロップダウンリストを用いてオーバーライド関数を削除します）

上記オペレーションにより、OnDrawがコメントアウトされます。

// COpenGLTrackView 描画 //void COpenGLTrackView::OnDraw(CDC* /*pDC*/) //{ // COpenGLTrackDoc* pDoc = GetDocument(); // ASSERT_VALID(pDoc); // if (!pDoc) // return; // // // TODO: この場所にネイティブデータ用の描画コードを追加します。 //}

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

実行し、OpenGLBaseプログラムと同じ結果になることを確認します。

メンバ変数、メンバ関数の宣言の追加

OpenGLTrackView.h のトラックOpenGLビュークラス定義の前に
列挙型ETRACKINGMODEの定義
を追加します。
OpenGLTrackView.h のトラックOpenGLビュークラス定義の最初にメンバ変数、メンバ関数の宣言を追加します。

// OpenGLTrackView.h : COpenGLTrackView クラスのインターフェイス // #pragma once #include "OpenGLBaseView.h" // TrackingMode enum ETRACKINGMODE { TM_NONE = 0, TM_ROTATION, TM_PAN, TM_ZOOM, }; class COpenGLTrackView : public COpenGLBaseView { // メンバ変数 private: ETRACKINGMODE m_eTrackingMode; CPoint m_ptLast; GLfloat m_f3RenderingCenter[3]; // 描画中心 GLfloat m_fRenderingRate; // 拡大率 GLfloat m_f16ViewingTransformMatrix[16]; // メンバ関数 private: void BeginTracking( CPoint point, ETRACKINGMODE eTrackingMode ); void EndTracking(); void DoTracking( CPoint point ); bool SetupProjectionMatrix(); bool SetupModelViewMatrix(); protected: // シリアル化からのみ作成します。（・・・省略・・・）

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

OpenGLTrackView.cpp のトラックOpenGLビュー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。

COpenGLTrackView::COpenGLTrackView() : m_eTrackingMode( TM_NONE ), m_fRenderingRate( 10 ) { // TODO: 構築コードをここに追加します。 m_f3RenderingCenter[0] = 0.0; m_f3RenderingCenter[1] = 0.0; m_f3RenderingCenter[2] = 0.0; m_f16ViewingTransformMatrix[0] = 1.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[1] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[2] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[3] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[4] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[5] = 1.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[6] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[7] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[8] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[9] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[10] = 1.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[11] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[12] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[13] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[14] = 0.0f; m_f16ViewingTransformMatrix[15] = 1.0f; }

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

BeginTracking関数の追加、編集

OpenGLTrackView.cpp 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 COpenGLTrackView::BeginTracking( CPoint point, ETRACKINGMODE eTrackingMode ) { SetCapture(); m_eTrackingMode = eTrackingMode; m_ptLast = point; }

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

OpenGLTrackView.cpp 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 COpenGLTrackView::EndTracking() { ReleaseCapture(); m_eTrackingMode = TM_NONE; }

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

DoTracking関数の追加、編集

OpenGLTrackView.cpp 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。

void COpenGLTrackView::DoTracking( CPoint point ) { LONG lDeltaX = point.x - m_ptLast.x; LONG lDeltaY = point.y - m_ptLast.y; m_ptLast = point; switch( m_eTrackingMode ) { case TM_NONE: break; case TM_ROTATION: { // クライアント領域の縦横の短い方の長さ分のピクセル動かすと半周（180度）回るように float fAngle_deg = (float)( sqrt( lDeltaX * lDeltaX + lDeltaY * lDeltaY ) * 180.0 / ( m_cx < m_cy ? m_cx : m_cy ) ); // 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_deg, (GLfloat)lDeltaY, (GLfloat)lDeltaX, 0 ); glMultMatrixf( (GLfloat*)m_f16ViewingTransformMatrix ); glGetFloatv( GL_MODELVIEW_MATRIX, (GLfloat*)m_f16ViewingTransformMatrix ); glPopMatrix(); // モデリング＆ビューイング変換行列の設定 SetupModelViewMatrix(); Invalidate( FALSE ); } break; case TM_PAN: { m_f3RenderingCenter[0] -= lDeltaX / m_fRenderingRate; m_f3RenderingCenter[1] += lDeltaY / m_fRenderingRate; // モデリング＆ビューイング変換行列の設定 SetupModelViewMatrix(); Invalidate( FALSE ); } 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, -lDeltaY * 0.002f ); // 投影変換行列の設定 SetupProjectionMatrix(); Invalidate( FALSE ); } break; default: ASSERT( !"未対応" ); break; } } bool COpenGLTrackView::SetupProjectionMatrix() { glMatrixMode( GL_PROJECTION ); glLoadIdentity(); 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 1000.0 ); // far // 投影変換行列に対する処理はここで完結。 // 以降の変換行列処理は、モデルビュー変換行列に対して実施されるようにする。 glMatrixMode( GL_MODELVIEW ); return true; } bool COpenGLTrackView::SetupModelViewMatrix() { glMatrixMode( GL_MODELVIEW ); glLoadIdentity(); 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_f16ViewingTransformMatrix ); // 表示回転（＝モデル回転） return true; }

OpenGLBaseView.h のベースOpenGLビュークラスのメンバ変数
m_cx
m_cy
をprotected変数とします。

OpenGLBaseView.h のベースOpenGLビュークラスのメンバ関数
SetupProjectionMatrix
SetupModelViewMatrix
をprotected関数、さらにvirtual関数とします。

class COpenGLBaseView : public CView { // メンバ変数 private: HGLRC m_hRC; CDC* m_pDC; protected: int m_cx; int m_cy; // メンバ関数 private: bool InitializeOpenGL(); void UninitializeOpenGL(); bool SetupPixelFormat(); bool SetupViewport(); bool PreRenderScene() { return true; } void RenderStockScene(); bool RenderScene() { return true; } bool PostRenderScene() { return true; } void RenderAxis(); protected: virtual bool SetupProjectionMatrix(); virtual bool SetupModelViewMatrix(); protected: // シリアル化からのみ作成します。（・・・省略・・・）

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

マウス操作イベントハンドラの追加、編集

以下のマウス操作メッセージハンドラをトラックOpenGLビュークラスに追加します。
（メッセージハンドラの追加は、「クラスビュー」と「プロパティビュー」を使用します。
　まず、「クラスビュー」で、メッセージハンドラを追加するクラスを選択します。
　次に、「プロパティビュー」のツールバーの「メッセージ」を選択します。追加するメッセージ「WM_XXX」の右側のドロップダウンリストを用いてメッセージハンドラを追加します）

ウィンドウメッセージ名	メッセージハンドラ名
WM_LBUTTONDOWN	OnLButtonDown
WM_LBUTTONUP	OnLButtonUp
WM_MBUTTONDOWN	OnMButtonDown
WM_MBUTTONUP	OnMButtonUp
WM_MOUSEMOVE	OnMouseMove
WM_MOUSEWHEEL	OnMouseWheel

それぞれのメッセージハンドラにメンバ関数の呼び出しを追加します。

void COpenGLTrackView::OnLButtonDown( UINT nFlags, CPoint point ) { // TODO: ここにメッセージハンドラーコードを追加するか、既定の処理を呼び出します。 BeginTracking( point, TM_ROTATION ); COpenGLBaseView::OnLButtonDown( nFlags, point ); } void COpenGLTrackView::OnLButtonUp( UINT nFlags, CPoint point ) { // TODO: ここにメッセージハンドラーコードを追加するか、既定の処理を呼び出します。 EndTracking(); COpenGLBaseView::OnLButtonUp( nFlags, point ); } void COpenGLTrackView::OnMButtonDown( UINT nFlags, CPoint point ) { // TODO: ここにメッセージハンドラーコードを追加するか、既定の処理を呼び出します。 BeginTracking( point, TM_PAN ); COpenGLBaseView::OnMButtonDown( nFlags, point ); } void COpenGLTrackView::OnMButtonUp( UINT nFlags, CPoint point ) { // TODO: ここにメッセージハンドラーコードを追加するか、既定の処理を呼び出します。 EndTracking(); COpenGLBaseView::OnMButtonUp( nFlags, point ); } void COpenGLTrackView::OnMouseMove( UINT nFlags, CPoint point ) { // TODO: ここにメッセージハンドラーコードを追加するか、既定の処理を呼び出します。 DoTracking( point ); COpenGLBaseView::OnMouseMove( nFlags, point ); } BOOL COpenGLTrackView::OnMouseWheel( UINT nFlags, short zDelta, CPoint pt ) { // TODO: ここにメッセージハンドラーコードを追加するか、既定の処理を呼び出します。 BeginTracking( pt, TM_ZOOM ); CPoint pt_delta( pt.x - zDelta / 3, pt.y - zDelta / 3 ); DoTracking( pt_delta ); EndTracking(); return COpenGLBaseView::OnMouseWheel( nFlags, zDelta, pt ); }

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

ソースファイルダウンロード (ModelViewerOpenGLMFC2015_02_track.zip)