三角形ポリゴンを描画する

前田稔(Maeda Minoru)の超初心者のプログラム入門

プロジェクトの設定

1. DirectX 3D で Form を表示 に習って、空のプロジェクトから作成します。
   次のファイルを格納して、プロジェクトに取り込んで下さい。
   

   /***************************************************/ /*★ 頂点座標を設定して、三角形を描画 前田 稔 ★*/ /***************************************************/ using System; using System.Drawing; using System.Windows.Forms; using Microsoft.DirectX; using Microsoft.DirectX.Direct3D; namespace VerticesTutorial { public class Vertices : Form { Device device = null; // Our rendering device VertexBuffer vertexBuffer = null; // Vertices の Constructor public Vertices() { // Set the initial size of our form this.ClientSize = new System.Drawing.Size(300,300); // And its caption this.Text = "Direct3D Triangle"; } // Graphics の初期化 public bool InitializeGraphics() { try { // Now let's setup our D3D stuff PresentParameters presentParams = new PresentParameters(); presentParams.Windowed=true; presentParams.SwapEffect = SwapEffect.Discard; device = new Device(0, DeviceType.Hardware, this, CreateFlags.SoftwareVertexProcessing, presentParams); this.OnCreateDevice(device, null); return true; } catch (DirectXException) { return false; } } public void OnCreateDevice(object sender, EventArgs e) { Device dev = (Device)sender; // Now Create the VertexBuffer を生成して、OnCreateVertexBuffer で座標を格納 vertexBuffer = new VertexBuffer(typeof(CustomVertex.TransformedColored), 3, dev, 0, CustomVertex.TransformedColored.Format, Pool.Default); vertexBuffer.Created += new System.EventHandler(this.OnCreateVertexBuffer); this.OnCreateVertexBuffer(vertexBuffer, null); } public void OnCreateVertexBuffer(object sender, EventArgs e) { VertexBuffer vb = (VertexBuffer)sender; GraphicsStream stm = vb.Lock(0, 0, 0); CustomVertex.TransformedColored[] verts = new CustomVertex.TransformedColored[3]; verts[0].X=150;verts[0].Y=50;verts[0].Z=0.5f; verts[0].Rhw=1; verts[0].Color = System.Drawing.Color.Aqua.ToArgb(); verts[1].X=250;verts[1].Y=250;verts[1].Z=0.5f; verts[1].Rhw=1; verts[1].Color = System.Drawing.Color.Brown.ToArgb(); verts[2].X=50;verts[2].Y=250;verts[2].Z=0.5f; verts[2].Rhw=1; verts[2].Color = System.Drawing.Color.LightPink.ToArgb(); stm.Write(verts); vb.Unlock(); } // Frame の描画メソッド private void Render() { if (device == null) return; device.RenderState.CullMode = Cull.CounterClockwise; //device.RenderState.CullMode = Cull.Clockwise; //device.RenderState.CullMode = Cull.None; //Clear the backbuffer to a blue color (ARGB = 000000ff) device.Clear(ClearFlags.Target, System.Drawing.Color.Blue, 1.0f, 0); //Begin the scene device.BeginScene(); device.SetStreamSource( 0, vertexBuffer, 0); device.VertexFormat = CustomVertex.TransformedColored.Format; device.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 0, 1); //End the scene device.EndScene(); device.Present(); } // Window の描画 OnPaint() をオーバーロード protected override void OnPaint(System.Windows.Forms.PaintEventArgs e) { this.Render(); // Render on painting } // OnKeyPress() をオーバーロード protected override void OnKeyPress(System.Windows.Forms.KeyPressEventArgs e) { if ((int)(byte)e.KeyChar == (int)System.Windows.Forms.Keys.Escape) this.Close(); // Esc was pressed } //☆ Main() メソッド static void Main() { // using で資源の解放を確実に行う using (Vertices frm = new Vertices()) { if (!frm.InitializeGraphics()) // Initialize Direct3D { MessageBox.Show("Could not initialize Direct3D. This tutorial will exit."); return; } frm.Show(); // While the form is still valid, render and process messages while(frm.Created) { frm.Render(); Application.DoEvents(); } } } } }

2. 三角形ポリゴンの作成と描画の方法を説明します。
   DirectX3D の初期化を行う InitializeGraphics() です。
   正常に起動されたとき try を、失敗したとき catch が実行されます。
   new Device() で DirectX の Device を取得します。
   device を引数にして OnCreateDevice() で三角形ポリゴンの領域を生成するメソッドを呼び出します。
   

   public bool InitializeGraphics() { try { // Now let's setup our D3D stuff PresentParameters presentParams = new PresentParameters(); presentParams.Windowed=true; presentParams.SwapEffect = SwapEffect.Discard; device = new Device(0, DeviceType.Hardware, this, CreateFlags.SoftwareVertexProcessing, presentParams); this.OnCreateDevice(device, null); return true; } catch (DirectXException) { return false; } }

3. 三角形ポリゴンの領域を生成するメソッド OnCreateDevice() です。
   new VertexBuffer で領域を確保して、OnCreateVertexBuffer() の第一引数として渡します。
   

   VertexBuffer vertexBuffer = null; public void OnCreateDevice(object sender, EventArgs e) { Device dev = (Device)sender; // Now Create the VertexBuffer を生成して、OnCreateVertexBuffer で座標を格納 vertexBuffer = new VertexBuffer(typeof(CustomVertex.TransformedColored), 3, dev, 0, CustomVertex.TransformedColored.Format, Pool.Default); vertexBuffer.Created += new System.EventHandler(this.OnCreateVertexBuffer); this.OnCreateVertexBuffer(vertexBuffer, null); }

4. 三角形ポリゴンの頂点座標を設定するメソッド OnCreateVertexBuffer です。
   VertexBuffer の領域を sender で受け取って vb に格納します。
   vb を Lock() してポインタを stm に取得します。
   ウインドウ上のピクセル座標で、三個の頂点(X,Y,Z)と頂点の色を verts[] に設定します。
   座標と色はページ先頭の画像を参照して下さい。
   verts[] を stm に書き込むと、頂点データが VertexBuffer に書き込まれます。
   

   public void OnCreateVertexBuffer(object sender, EventArgs e) { VertexBuffer vb = (VertexBuffer)sender; GraphicsStream stm = vb.Lock(0, 0, 0); CustomVertex.TransformedColored[] verts = new CustomVertex.TransformedColored[3]; verts[0].X=150;verts[0].Y=50;verts[0].Z=0.5f; verts[0].Rhw=1; verts[0].Color = System.Drawing.Color.Aqua.ToArgb(); verts[1].X=250;verts[1].Y=250;verts[1].Z=0.5f; verts[1].Rhw=1; verts[1].Color = System.Drawing.Color.Brown.ToArgb(); verts[2].X=50;verts[2].Y=250;verts[2].Z=0.5f; verts[2].Rhw=1; verts[2].Color = System.Drawing.Color.LightPink.ToArgb(); stm.Write(verts); vb.Unlock(); }

5. メッセージループや OnPaint() から呼び出される描画メソッドです。
   device.SetStreamSource() で頂点データが設定されている VertexBuffer を指定して DrawPrimitives() で三角形を描画します。
   

   private void Render() { if (device == null) return; //Clear the backbuffer to a blue color (ARGB = 000000ff) device.Clear(ClearFlags.Target, System.Drawing.Color.Blue, 1.0f, 0); //Begin the scene device.BeginScene(); device.SetStreamSource( 0, vertexBuffer, 0); device.VertexFormat = CustomVertex.TransformedColored.Format; device.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 0, 1); //End the scene device.EndScene(); device.Present(); }

【演習】

1. ポリゴンには裏と表があります。
   反時計周りになるように、頂点の順序を入れ替えてみて下さい。
   ポリゴンが裏向きになって描画されなくなります。
   

   verts[0].X=150;verts[0].Y=50;verts[0].Z=0.5f; verts[0].Rhw=1; verts[0].Color = System.Drawing.Color.Aqua.ToArgb(); verts[1].X=50;verts[1].Y=250;verts[1].Z=0.5f; verts[1].Rhw=1; verts[1].Color = System.Drawing.Color.LightPink.ToArgb(); verts[2].X=250;verts[2].Y=250;verts[2].Z=0.5f; verts[2].Rhw=1; verts[2].Color = System.Drawing.Color.Brown.ToArgb();

2. 三角形のポリゴンを組み合わせて四角形を描画してみて下さい。
   
3. カリングと座標系の説明は Windows Guid を参照して下さい。
   

【ＮＯＴＥ】

1. エラーメッセージ
   

   BadImageFormatException はハンドルされませんでした。

2. 原因
   Windows7 で C# を使ったときの既定値は 64bit で DirectX の DLL(32bit)を呼び出すことが出来ません。
   そこで C# で DirectX を組む時は 32bit に設定します。
   
   1. Any CPU の右のリストボックスをクリックして、構成マネージャを呼び出します。
      
   2. ＜新規作成＞から X86 を作成します。
      
   3. 元の画面に戻ると、Any CPU が X86 に変わり 32bit のモードになります。
      
      
   これで、以前作成した DirectX のプロジェクトが動くようになりました。 ヽ(^^ )
   
3. 2014/08/08 デスクトップモードで DirectX を動かしてみました。
   ストアアプリの DirectX は 超初心者のプログラム入門(DirectX Windows8) を参照して下さい。
   Windows 8.1 ＋ DirectX9 の環境でＣ＃で作成した DirectX の実行を確認しました。
   
   • Windows 8.1 Update 版
     
   • Visual Studio 2005
     
   • DirectX November 2008(DirectX9)
     
   • デスクトップモード
     
   DirectX9 をインストールしてインクルードファイルとライブラリファイルのパスを設定して下さい。
   CPU モードを X86 に設定して下さい。
   C# Direct Draw, C# DirectX Sprite, C# DirectX 3D の実行を確認しました。
   

超初心者のプログラム入門(C# Frame Work)