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。

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。
マウス操作メッセージ処理を追加し、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
基底クラス：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_ROTATION, TM_PAN, TM_ZOOM, }; class COpenGLRendererTrack : public COpenGLRendererBase { public: COpenGLRendererTrack(); ~COpenGLRendererTrack(); // メンバ変数 private: ETRACKINGMODE m_eTrackingMode; POINT 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: bool SetupProjectionMatrix(); bool SetupModelViewMatrix(); 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() : m_eTrackingMode( TM_NONE ), m_fRenderingRate( 10 ) { 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

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; 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

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; }

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

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 ) { LONG lDeltaX = point.x - m_ptLast.x; LONG lDeltaY = point.y - m_ptLast.y; m_ptLast = point; switch( m_eTrackingMode ) { case TM_NONE: return false; 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(); } return true; 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(); } 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, -lDeltaY * 0.002f ); // 投影変換行列の設定 SetupProjectionMatrix(); } return true; default: assert( !"未対応" ); break; } return false; } bool COpenGLRendererTrack::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 COpenGLRendererTrack::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; }

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。

OpenGLRendererBase.h のベースOpenGLレンダラ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 COpenGLRendererBase { （・・・省略・・・） // メンバ変数 private: HGLRC m_hRC; HDC m_hDC; protected: int m_cx; int m_cy; // メンバ関数 private: bool InitializeOpenGL( HWND hWnd ); 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(); public: void UninitializeOpenGL( HWND hWnd ); void ChangeSize( HWND hWnd, int cx, int cy ); void Render(); };

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 WCHAR szTitle[MAX_LOADSTRING]; // タイトルバーのテキスト WCHAR szWindowClass[MAX_LOADSTRING]; // メインウィンドウクラス名 //COpenGLRendererBase glrenderer; COpenGLRendererTrack glrenderer; （・・・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

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_ROTATION ); } 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

ソースファイルダウンロード ( ModelViewerOpenGLWinAPI2015_02_track.zip )