MyCamera

Win10 MyCamera

Windows10 Direct3D で MyCamera を組み込みます。

プロジェクトの作成

class MyCamera でプロジェクションやビュー座標やモデルの姿勢などを一元管理します。
Win10 Template を参照して DirectX 11 アプリ(ユニバーサル Windows)を作成して下さい。
カラーキューブが回転しながら描画されます。
プロジェクトの名前は App1 になっています。
Content\ のフォルダーに Class MyCamera のファイルを格納してプロジェクトに追加します。
ソースコードはこの後に掲載します。

ファイル説明

Content\MyCamera.h MyCamera の Header File

Content\MyCamera.cpp MyCamera の Program File
Sample3DSceneRenderer.h で MyCamera.h を組み込んで、Class MyCamera の領域を定義します。
#include "MyCamera.h" MyCamera *my_camera = nullptr;

ファイル	説明
Content\MyCamera.h	MyCamera の Header File
Content\MyCamera.cpp	MyCamera の Program File

Sample3DSceneRenderer.cpp の Constructor で MyCamera を生成します。
引数として m_deviceResources を渡して下さい。
MyCamera の Constructor では、一般的な値でカメラ座標を初期化しています。

Sample3DSceneRenderer::Sample3DSceneRenderer(const std::shared_ptr<DX::DeviceResources>& deviceResources) :
    m_loadingComplete(false),
    m_degreesPerSecond(45),
    m_indexCount(0),
    m_tracking(false),
    m_deviceResources(deviceResources)
{
    CreateDeviceDependentResources();
    CreateWindowSizeDependentResources();
    my_camera = new MyCamera(m_deviceResources);
}

CreateWindowSizeDependentResources() では Projection() を呼ぶだけです。

void Sample3DSceneRenderer::CreateWindowSizeDependentResources()
{   if (my_camera!=nullptr) my_camera->Projection();
}

Rotate() 関数では、回転情報を my_camera->model に設定します。

void Sample3DSceneRenderer::Rotate(float radians)
{   XMStoreFloat4x4(&my_camera->m_model, XMMatrixTranspose(XMMatrixRotationY(radians)));
}

Render() 関数では MyCamera で計算した描画環境(m_projection, m_view, m_model)を m_constantBufferData に設定します。

    m_constantBufferData.projection = my_camera->m_projection;
    m_constantBufferData.view = my_camera->m_view;
    m_constantBufferData.model = my_camera->m_model;

DrawIndexed でモデルを描画します。

    context->DrawIndexed(
        m_indexCount, 0, 0);

Render() 関数全体のソースコードです。

void Sample3DSceneRenderer::Render()
{
    // 読み込みは非同期です。読み込みが完了した後にのみ描画してください。
    if (!m_loadingComplete)
    {   return;  }

    auto context = m_deviceResources->GetD3DDeviceContext();

    m_constantBufferData.projection = my_camera->m_projection;
    m_constantBufferData.view = my_camera->m_view;
    m_constantBufferData.model = my_camera->m_model;

    // 定数バッファーを準備して、グラフィックス デバイスに送信します。
    context->UpdateSubresource(
        m_constantBuffer.Get(), 0, NULL,
        &m_constantBufferData, 0, 0);

    // 各頂点は、VertexPositionColor 構造体の 1 つのインスタンスです。
    UINT stride = sizeof(VertexPositionColor);
    UINT offset = 0;
    context->IASetVertexBuffers(
        0, 1, m_vertexBuffer.GetAddressOf(),
        &stride, &offset);

    context->IASetIndexBuffer(
        m_indexBuffer.Get(),
        DXGI_FORMAT_R16_UINT, //各インデックスは、1 つの 16 ビット符号なし整数 (short) です。
        0);

    context->IASetPrimitiveTopology(D3D11_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLELIST);

    context->IASetInputLayout(m_inputLayout.Get());

    // 頂点シェーダーをアタッチします。
    context->VSSetShader(
        m_vertexShader.Get(),
        nullptr, 0);

    // 定数バッファーをグラフィックス デバイスに送信します。
    context->VSSetConstantBuffers(
        0, 1, m_constantBuffer.GetAddressOf());

    // ピクセル シェーダーをアタッチします。
    context->PSSetShader(
        m_pixelShader.Get(), nullptr, 0);

    // オブジェクトを描画します。
    context->DrawIndexed(
        m_indexCount, 0, 0);
}

class MyCamera の Header File です。
m_eye, m_at, m_up には、元の Sample3DSceneRenderer に習って定義しています。

// MyCamera Header File  Ver-1  前田 稔
#pragma once
#include "..\Common\DeviceResources.h"
using namespace DirectX;

class MyCamera
{ public:
    MyCamera(std::shared_ptr<DX::DeviceResources>& deviceResources);
    void Projection();

    XMVECTOR    m_eye = { 0.0f, 0.7f, 1.5f, 0.0f };
    XMVECTOR    m_at = { 0.0f, -0.1f, 0.0f, 0.0f };
    XMVECTOR    m_up = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f };

    XMFLOAT4X4 m_projection;
    XMFLOAT4X4 m_view;
    XMFLOAT4X4 m_model;

  private:
    std::shared_ptr<DX::DeviceResources> m_deviceResources;
};

class MyCamera の Program File です。
Constructor で標準的な projection, view, model を設定します。
Projection() はウインドウサイズが変更されたときに呼び出される関数です。

/*****************************************/
/* MyCamera Program File  Ver-1  前田 稔 */
/*****************************************/
#pragma once

#include "pch.h"
#include "..\Common\DirectXHelper.h"
#include "MyCamera.h"
using namespace Windows::Foundation;

MyCamera::MyCamera(std::shared_ptr<DX::DeviceResources>& deviceResources)
{
    m_deviceResources = deviceResources;
    Projection();
    XMStoreFloat4x4(&m_view, XMMatrixTranspose(XMMatrixLookAtRH(m_eye, m_at, m_up)));
    XMStoreFloat4x4(&m_model, XMMatrixIdentity());
}

void MyCamera::Projection()
{
    Size outputSize = m_deviceResources->GetOutputSize();
    float aspectRatio = outputSize.Width / outputSize.Height;
    float fovAngleY = 70.0f * XM_PI / 180.0f;
    if (aspectRatio < 1.0f)
    {   fovAngleY *= 2.0f;  }
    XMMATRIX perspectiveMatrix = XMMatrixPerspectiveFovRH(
    fovAngleY, aspectRatio, 0.01f, 100.0f);

    XMFLOAT4X4 orientation = m_deviceResources->GetOrientationTransform3D();
    XMMATRIX orientationMatrix = XMLoadFloat4x4(&orientation);
    XMStoreFloat4x4(&m_projection, XMMatrixTranspose(perspectiveMatrix * orientationMatrix));
}

今回の MyCamera は自動生成のプロジェクトに合わせて極力シンプルにコーディングしてみました。
MyCamera の基本的な説明は Win10 CameraRot を参照して下さい。
用途に合わせて順次バージョンアップしていく予定です。

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