円筒に Texture を貼り付ける

円筒に Texture を貼り付けて回転しながら描画する

DirectX10 で Texture を貼り付けた円筒を回転しながら描画します。

前田稔(Maeda Minoru)の超初心者のプログラム入門

プロジェクトの説明

  1. DirectX Sample Browser で EmptyProject10 のプロジェクトを作成して下さい。
    EmptyProject10 のプロジェクトをコンパイルして、空のウインドウが表示される事を確かめて下さい。
    エラーが発生するときや、正常に実行出来ないときは、残念ながら現在の構成は相性が悪いようです。
  2. EmptyProject10.cpp を修正して円筒に Texture を貼り付けて回転しながら描画します。
    VER_N は頂点フォーマットを定義する配列 vertices[] の大きさです。
    今回は index buffer を使わずに、直接 vertex buffer から描画します。
    SimpleVertex は頂点フォーマットの形式で、三次元座標とテクスチャ座標を定義します。
    vertices[] は Texture を貼り付けた円筒の座標を設定する領域で、今回はプログラムで計算します。
    g_pEffect は Shader を設定する領域です。
    Shader の説明は 立方体を光源で照らして描画する を参照して下さい。
    g_pLayout は頂点座標の Layout を設定する領域です。
    g_pVertexBuffer は頂点データを格納する VertexBuffer です。
    g_pTextureRV は テクスチャ画像を Resource として設定する領域です。
    g_pDiffuseVariable は Resource を設定するポインタです。
    #include "DXUT.h"
    
    // Vertex(頂点座標) の定義
    #define VER_N   100
    
    struct SimpleVertex
    {
        D3DXVECTOR3 Pos; 
        D3DXVECTOR2 Tex; 
    };
    SimpleVertex vertices[VER_N];
    
    ID3D10Effect*               g_pEffect = NULL;
    ID3D10InputLayout*          g_pLayout = NULL;
    ID3D10EffectTechnique*      g_pRender = NULL;
    ID3D10Buffer*               g_pVertexBuffer = NULL;
    ID3D10EffectMatrixVariable* g_pWorldVariable = NULL;
    ID3D10EffectMatrixVariable* g_pViewVariable = NULL;
    ID3D10EffectMatrixVariable* g_pProjectionVariable = NULL;
    ID3D10ShaderResourceView*   g_pTextureRV = NULL;
    ID3D10EffectShaderResourceVariable* g_pDiffuseVariable = NULL;
    D3DXMATRIX                  g_World;
    D3DXMATRIX                  g_View;
    D3DXMATRIX                  g_Projection;
    
  3. OnD3D10CreateDevice() で DirectX とアプリケーションの初期化を行います。
    vertices[]; に Texture を貼り付けた円筒の座標を計算して格納します。
    vertices[] の先頭から格納するとポリゴンが裏向きになるので、後部から格納して行きます。
    今回は TRIANGLESTRIP を使っています。
    ポリゴンの裏表や TRIANGLELIST, TRIANGLESTRIP の説明は 前田稔の超初心者のプログラム入門 から DirectX9 講座を参照して下さい。
    今回は index buffer を使わずに、直接 vertex buffer から描画します。
    テクスチヤ画像を入力して g_pTextureRV を設定します。
    L"c:\\data\\test\\ayu.jpg" がテクスチヤに使用する JPEG 画像のファイルです。
    g_World, g_View, g_pTextureRV にレンダリング環境の初期値を設定します。
    HRESULT CALLBACK OnD3D10CreateDevice( ID3D10Device* pd3dDevice, const DXGI_SURFACE_DESC* pBackBufferSurfaceDesc,
                                          void* pUserContext )
    {
        HRESULT hr = S_OK;
    
        // Read the D3DX effect file
        DWORD dwShaderFlags = D3D10_SHADER_ENABLE_STRICTNESS;
        #if defined( DEBUG ) || defined( _DEBUG )
        dwShaderFlags |= D3D10_SHADER_DEBUG;
        #endif
        hr = D3DX10CreateEffectFromFile( L"TexTube.fx", NULL, NULL, "fx_4_0", dwShaderFlags, 0, pd3dDevice, NULL, NULL, &g_pEffect, NULL, NULL );
        if( FAILED( hr ) )
        {
            MessageBox( NULL, L"The FX file cannot be located.  Please run this executable from the directory that contains the FX file.", L"Error", MB_OK );
            V_RETURN( hr );
        }
    
        // Obtain the render
        g_pRender = g_pEffect->GetTechniqueByName( "Render" );
        // Obtain the variables
        g_pWorldVariable = g_pEffect->GetVariableByName( "World" )->AsMatrix();
        g_pViewVariable = g_pEffect->GetVariableByName( "View" )->AsMatrix();
        g_pProjectionVariable = g_pEffect->GetVariableByName( "Projection" )->AsMatrix();
        g_pDiffuseVariable = g_pEffect->GetVariableByName( "txDiffuse" )->AsShaderResource();
    
        // Define the input layout
        D3D10_INPUT_ELEMENT_DESC layout[] =
        {
            { "POSITION", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0, 0, D3D10_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0 }, 
            { "TEXCOORD", 0, DXGI_FORMAT_R32G32_FLOAT, 0, 12, D3D10_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0 }, 
        };
        UINT numElements = sizeof(layout)/sizeof(layout[0]);
    
        // Create the input layout
        D3D10_PASS_DESC PassDesc;
        g_pRender->GetPassByIndex( 0 )->GetDesc( &PassDesc );
        V_RETURN( pd3dDevice->CreateInputLayout( layout, numElements, PassDesc.pIAInputSignature, PassDesc.IAInputSignatureSize, &g_pLayout ) );
    
        // Set the input layout
        pd3dDevice->IASetInputLayout( g_pLayout );
    
        // Create vertex buffer
        for(DWORD i=0; i<VER_N/2; i++)
        {
            FLOAT theta = (2*D3DX_PI*i)/(VER_N/2-1);
            DWORD k = 2*(VER_N/2-1-i);
            vertices[k].Pos     = D3DXVECTOR3( sinf(theta),-1.0f, cosf(theta));
            vertices[k].Tex.x   = ((FLOAT)i)/(VER_N/2-1);
            vertices[k].Tex.y   = 1.0f;
            vertices[k+1].Pos   = D3DXVECTOR3( sinf(theta), 1.0f, cosf(theta) );
            vertices[k+1].Tex.x = ((FLOAT)i)/(VER_N/2-1);
            vertices[k+1].Tex.y = 0.0f;
        }
        D3D10_BUFFER_DESC bd;
        bd.Usage = D3D10_USAGE_DEFAULT;
        bd.ByteWidth = sizeof( SimpleVertex ) * VER_N;
        bd.BindFlags = D3D10_BIND_VERTEX_BUFFER;
        bd.CPUAccessFlags = 0;
        bd.MiscFlags = 0;
        D3D10_SUBRESOURCE_DATA InitData;
        InitData.pSysMem = vertices;
        V_RETURN( pd3dDevice->CreateBuffer( &bd, &InitData, &g_pVertexBuffer ) );
    
        // Set vertex buffer
        UINT stride = sizeof( SimpleVertex );
        UINT offset = 0;
        pd3dDevice->IASetVertexBuffers( 0, 1, &g_pVertexBuffer, &stride, &offset );
        // Set primitive topology
        pd3dDevice->IASetPrimitiveTopology( D3D10_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLESTRIP );
    
        // Load the Texture
        hr = D3DX10CreateShaderResourceViewFromFile( pd3dDevice, L"c:\\data\\test\\ayu.jpg", NULL, NULL, &g_pTextureRV, NULL );
    
        // Initialize the world matrices
        D3DXMatrixIdentity( &g_World );
    
        // Initialize the view matrix
        D3DXVECTOR3 Eye( 0.0f, 0.0f, -5.0f );
        D3DXVECTOR3 At( 0.0f, 0.0f, 0.0f );
        D3DXVECTOR3 Up( 0.0f, 1.0f, 0.0f );
        D3DXMatrixLookAtLH( &g_View, &Eye, &At, &Up );
    
        // Update Variables that never change
        g_pViewVariable->SetMatrix( (float*)&g_View );
        g_pDiffuseVariable->SetResource( g_pTextureRV );
    
        return S_OK;
    }
    
  4. OnD3D10ResizedSwapChain() はウインドウのサイズが変更されたときに呼ばれます。
    ここで画像が横長/縦長にならないように g_Projection を設定します。
    HRESULT CALLBACK OnD3D10ResizedSwapChain( ID3D10Device* pd3dDevice, IDXGISwapChain* pSwapChain,
                                              const DXGI_SURFACE_DESC* pBackBufferSurfaceDesc, void* pUserContext )
    {
        // Setup the projection parameters again
        float fAspect = static_cast<float>( pBackBufferSurfaceDesc->Width )/static_cast<float>( pBackBufferSurfaceDesc->Height );
        D3DXMatrixPerspectiveFovLH( &g_Projection, D3DX_PI * 0.25f, fAspect, 0.1f, 100.0f );
        g_pProjectionVariable->SetMatrix( (float*)&g_Projection );
    
        return S_OK;
    }
    
  5. OnD3D10FrameRender() は Rendering を行う CALLBACK 関数です。
    今回は index buffer を使わずに、直接 vertex buffer から描画します。
    Shader に g_pWorldVariable を設定して矩形を描画します。
    void CALLBACK OnD3D10FrameRender( ID3D10Device* pd3dDevice, double fTime, float fElapsedTime, void* pUserContext )
    {
        // Update our time
        D3DXMatrixRotationY( &g_World, (float)fTime/3.0f );
    
        // Clear render target and the depth stencil 
        float ClearColor[4] = { 0.0f, 0.125f, 0.3f, 1.0f }; // red, green, blue, alpha
        pd3dDevice->ClearRenderTargetView( DXUTGetD3D10RenderTargetView(), ClearColor );
        pd3dDevice->ClearDepthStencilView( DXUTGetD3D10DepthStencilView(), D3D10_CLEAR_DEPTH, 1.0, 0 );
    
        // Update variables that change once per frame
        g_pWorldVariable->SetMatrix( (float*)&g_World );
        //g_pViewVariable->SetMatrix( (float*)&g_View );
        //g_pProjectionVariable->SetMatrix( (float*)&g_Projection );
    
        // Render the cube
        D3D10_TECHNIQUE_DESC techDesc;
        g_pRender->GetDesc( &techDesc );
        for( UINT p = 0; p < techDesc.Passes; ++p )
        {
            g_pRender->GetPassByIndex( p )->Apply(0);
            pd3dDevice->Draw( VER_N, 0 );
        }
    }
    
  6. OnD3D10DestroyDevice() では取得した Object を開放して下さい。
    void CALLBACK OnD3D10DestroyDevice( void* pUserContext )
    {
        if( g_pVertexBuffer ) g_pVertexBuffer->Release();
        if( g_pTextureRV ) g_pTextureRV->Release();
        if( g_pLayout ) g_pLayout->Release();
        if( g_pEffect ) g_pEffect->Release();
    }
    
  7. Shader はモデルにテクスチャを貼り付けて描画するものを使って下さい。
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    // File: Main.fx    頂点座標+テクスチャ        前田 稔
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    // Constant Buffer Variables
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    matrix    World;
    matrix    View;
    matrix    Projection;
    Texture2D txDiffuse;
    
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    // Constant Buffer Variables
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    SamplerState samLinear
    {
        Filter = MIN_MAG_MIP_LINEAR;
        AddressU = Wrap;
        AddressV = Wrap;
    };
    
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    // Vertex shader output structure
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    struct VS_INPUT
    {
        float4 Pos : POSITION;
        float2 Tex : TEXCOORD;
    };
    
    struct PS_INPUT
    {
        float4 Pos : SV_POSITION;
        float2 Tex : TEXCOORD0;
    };
    
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    // Vertex Shader
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    PS_INPUT VS( VS_INPUT input )
    {
        PS_INPUT output = (PS_INPUT)0;
        output.Pos = mul( input.Pos, World );
        output.Pos = mul( output.Pos, View );
        output.Pos = mul( output.Pos, Projection );
        output.Tex = input.Tex;
        
        return output;
    }
    
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    // Pixel Shader
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    float4 PS( PS_INPUT input) : SV_Target
    {
        return txDiffuse.Sample( samLinear, input.Tex );
    }
    
    //--------------------------------------------------------------------------------------
    technique10 Render
    {
        pass P0
        {
            SetVertexShader( CompileShader( vs_4_0, VS() ) );
            SetGeometryShader( NULL );
            SetPixelShader( CompileShader( ps_4_0, PS() ) );
        }
    }
    

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