Microsoft Visual Studio .NET 2003
 Microsoft DirectX 9.0 SDK (December 2004)
 シェーダーモデル 1.4

■ディゾルブ Prev  Top  Next
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ドメイン

今回は、ディゾルブをやります。画面切り替えで使用するテクニックのひとつです。最初の画面から線形合成により徐々に次の画像に変化します。

 →  → 
左の画像から徐々に右の画像に変化します。

実装方法は簡単です。

1.最初のシーンをレンダリングします。
2.変更後のシーンをレンダリングします。
3.1と2の画像を線形合成します。

ではソースの解説です。

---Dissolve.fx---


float m_Alpha;     // 合成率( 0.0fのときバックバッファテクスチャー1のイメージ )

sampler s0 : register(s0);   // バックバッファテクスチャー1
sampler s1 : register(s1);   // バックバッファテクスチャー2

struct VS_OUTPUT
{
   float4 Pos    : POSITION;
   float4 Col    : COLOR0;   
   float2 Tex    : TEXCOORD0;
};

VS_OUTPUT VS( float4 Pos      : POSITION,
              float4 Color    : COLOR0,
              float2 Tex      : TEXCOORD0 )
{
   VS_OUTPUT Out;
   
   Out.Pos = Pos;
   Out.Col = Color;
   Out.Tex = Tex;
   
   return Out;
}

float4 PS( VS_OUTPUT In ) : COLOR
{
   //2枚のテクスチャーを線形合成する
   return tex2D( s0, In.Tex ) * ( 1.0f - m_Alpha ) + tex2D( s1, In.Tex ) * m_Alpha;
}

technique TShader
{
   pass P0
   {
      VertexShader = compile vs_1_1 VS();
      PixelShader  = compile ps_1_4 PS();
   }
}

ディゾルブです。2枚のテクスチャーを線形合成するだけの簡単なシェーダーです。合成率はm_Alphaで制御します。 0.0fのときステージ0のテクスチャー、1.0fのときステージ1のテクスチャーとなります。

---PostEffect.h---


//D3D2DSQUAREは2Dオブジェクト。詳細は表面化散乱(Subsurface Scattering) を参照
class DISSOLVE : public D3D2DSQUARE
{
private:
   LPD3DXEFFECT m_pEffect;
   D3DXHANDLE m_pTechnique, m_pAlpha;
   LPDIRECT3DDEVICE9 m_pd3dDevice;

public:
   DISSOLVE( LPDIRECT3DDEVICE9 pd3dDevice, D3DPRESENT_PARAMETERS* pd3dParameters );
   DISSOLVE( LPDIRECT3DDEVICE9 pd3dDevice, UINT Width, UINT Height );
   ~DISSOLVE();
   void Invalidate();
   void Restore();
   HRESULT Load();
   void SetAlpha( float Alpha );
   void Render( LPDIRECT3DTEXTURE9 pBackBuffer1, LPDIRECT3DTEXTURE9 pBackBuffer2 );
   void End();
   BOOL IsOK();
   LPD3DXEFFECT GetEffect(){ return m_pEffect; };
};

---PostEffect.cpp---


DISSOLVE::DISSOLVE( LPDIRECT3DDEVICE9 pd3dDevice, D3DPRESENT_PARAMETERS* pd3dParameters ) : D3D2DSQUARE( pd3dDevice, pd3dParameters )
{
   m_pd3dDevice = pd3dDevice;
   m_pEffect = NULL;
}

DISSOLVE::DISSOLVE( LPDIRECT3DDEVICE9 pd3dDevice, UINT Width, UINT Height ) : D3D2DSQUARE( pd3dDevice, Width, Height )
{
   m_pd3dDevice = pd3dDevice;
   m_pEffect = NULL;
}

DISSOLVE::~DISSOLVE()
{
   //SafeReleaseは関数ではなくマクロ
   //#define SafeRelease(x) { if(x) { (x)->Release(); (x)=NULL; } }
   SafeRelease( m_pEffect );
}

void DISSOLVE::Invalidate()
{
   if( m_pEffect )
      m_pEffect->OnLostDevice();
}

void DISSOLVE::Restore()
{
   if( m_pEffect )
      m_pEffect->OnResetDevice();
}

HRESULT DISSOLVE::Load()
{
   D3DCAPS9 caps;
   HRESULT hr;

   m_pd3dDevice->GetDeviceCaps( &caps );
   if( caps.VertexShaderVersion >= D3DVS_VERSION( 1, 1 ) && caps.PixelShaderVersion >= D3DPS_VERSION( 1, 4 ) )
   {
      hr = D3D2DSQUARE::Load();
      if( FAILED( hr ) )
         return -1;

      //シェーダーの初期化
      LPD3DXBUFFER pErr = NULL;
      hr = D3DXCreateEffectFromFile( m_pd3dDevice, _T("Dissolve.fx"), NULL, NULL, 0, NULL, &m_pEffect, &pErr );
      if( FAILED( hr ) )
         return -2;

      m_pTechnique = m_pEffect->GetTechniqueByName( "TShader" );
      m_pAlpha     = m_pEffect->GetParameterByName( NULL, "m_Alpha" );

      m_pEffect->SetTechnique( m_pTechnique );
   }

   else
   {
      return -3;
   }

   return S_OK;
}

void DISSOLVE::SetAlpha( float Alpha )
{
   if(  m_pEffect )
      m_pEffect->SetFloat( m_pAlpha, Alpha );
}

void DISSOLVE::Render( LPDIRECT3DTEXTURE9 pBackBuffer1, LPDIRECT3DTEXTURE9 pBackBuffer2 )
{
   if( m_pEffect )
   {
      m_pd3dDevice->SetTexture( 0, pBackBuffer1 );
      m_pd3dDevice->SetTexture( 1, pBackBuffer2 );

      m_pEffect->Begin( NULL, 0 );
      m_pEffect->BeginPass( 0 );
      D3D2DSQUARE::Render();
      m_pEffect->EndPass();
      m_pEffect->End();

      m_pd3dDevice->SetTexture( 1, NULL );
   }
}

BOOL DISSOLVE::IsOK()
{
   if( m_pEffect )
      return TRUE;

   return FALSE;
}

ディゾルブの制御クラスです。

---Main.cpp---


LPDIRECT3DDEVICE9 m_pd3dDevice = NULL;
D3DPRESENT_PARAMETERS m_d3dParameters;

D3DCAPS9 Caps;

//シーンのメッシュ
//DirectX SDK(December 2004) に添付されているDXUTMesh.cppファイルにあるヘルパークラス群
CDXUTMesh* m_pMeshBack = NULL;
CDXUTMesh* m_pMeshTiger = NULL;

//最初のシーン
LPDIRECT3DTEXTURE9      m_pBackBufferTexture1 = NULL;
LPDIRECT3DSURFACE9      m_pBackBufferSurface1 = NULL;

//2枚目のシーン
LPDIRECT3DTEXTURE9      m_pBackBufferTexture2 = NULL;
LPDIRECT3DSURFACE9      m_pBackBufferSurface2 = NULL;

//ランバート拡散照明クラス
LAMBERT1* m_pLambert = NULL;

//ディゾルブクラス
DISSOLVE* m_pDissolve = NULL;

UINT nWidth = 1024;
UINT nHeight = 768;

//太陽の位置ベクトル
D3DXVECTOR4 LightPos = D3DXVECTOR4( 72.0f, 100.0f, 620.0f, 0.0f );

//平行光源の光の方向ベクトル
D3DXVECTOR4 LightDir;

//視点の位置ベクトル
D3DXVECTOR4 EyePos   = D3DXVECTOR4( 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f );

bool RenderOK = false;

int APIENTRY WinMain( HINSTANCE hInstance,
                      HINSTANCE /*hPrevInstance*/,
                      LPSTR     /*lpCmpLine*/,
                      INT       /*nCmdShow*/)
{  
   char* AppName = "Tutrial";

   MSG msg;
   ZeroMemory(&msg, sizeof(MSG));
   HWND hWnd = NULL;

   WNDCLASSEX wc;
   wc.cbSize      = sizeof(WNDCLASSEX);
   wc.style      = CS_VREDRAW | CS_HREDRAW;
   wc.lpfnWndProc   = (WNDPROC)WndProc;
   wc.cbClsExtra   = 0;
   wc.cbWndExtra   = sizeof(DWORD);
   wc.hCursor      = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
   wc.hIcon      = NULL;
   wc.hIconSm      = NULL;
   wc.lpszMenuName    = NULL;
   wc.lpszClassName = AppName;
   wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject( BLACK_BRUSH );
   wc.hInstance    = hInstance;
   ::RegisterClassEx(&wc);


   //****************************************************************
   //ここでウィンドウの作成処理
   //****************************************************************


   //****************************************************************
   //ここでDirect3Dの初期化を行う。
   //****************************************************************

   m_pd3dDevice->GetDeviceCaps(&Caps);
         
   //ランバート拡散照明シェーダーの初期化
   m_pLambert = new LAMBERT1( m_pd3dDevice );
   m_pLambert->Load();

   //ディゾルブの初期化
   m_pDissolve = new DISSOLVE( m_pd3dDevice, &m_d3dParameters );
   m_pDissolve->Load();

   //背景メッシュの初期化
   m_pMeshBack = new CDXUTMesh();
   m_pMeshBack->Create( m_pd3dDevice, _T("res\\back.x") );
   m_pMeshBack->SetFVF( m_pd3dDevice, D3DFVF_XYZ | D3DFVF_NORMAL | D3DFVF_TEX1 );

   //トラメッシュの初期化
   m_pMeshTiger = new CDXUTMesh();
   m_pMeshTiger->Create( m_pd3dDevice, _T("res\\tiger.x") );
   m_pMeshTiger->SetFVF( m_pd3dDevice, D3DFVF_XYZ | D3DFVF_NORMAL | D3DFVF_TEX1 );

   
   //平行光源の位置ベクトルから方向ベクトルを計算する
   LightDir = D3DXVECTOR4( -LightPos.x, -LightPos.y, -LightPos.z, 0.0f );
   D3DXVec3Normalize( (D3DXVECTOR3*)&LightDir, (D3DXVECTOR3*)&LightDir );

   RenderOK = true;
   
   //デバイス消失後にリストアする必要があるオブジェクトの初期化
   Restore();

   ::ShowWindow(hWnd, SW_SHOW);
   ::UpdateWindow(hWnd);

   do
   { 
      if( ::PeekMessage( &msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE ) )
      {
         ::TranslateMessage(&msg); 
         ::DispatchMessage(&msg); 
      }
      else
      {
         if( MainLoop(hWnd) == FALSE )
            ::DestroyWindow( hWnd );
      }
   }while( msg.message != WM_QUIT );

   ::UnregisterClass( AppName, hInstance );

   return msg.wParam;
}

//デバイスのリセット前に開放すべきオブジェクト
void Invalidate()
{
   m_pLambert->Invalidate();
   m_pDissolve->Invalidate();

   SafeRelease( m_pBackBufferSurface1 );
   SafeRelease( m_pBackBufferTexture1 );
   SafeRelease( m_pBackBufferSurface2 );
   SafeRelease( m_pBackBufferTexture2 );
}

//デバイスのリセット後に初期化すべきオブジェクト
void Restore()
{
   m_pLambert->Restore();
   m_pDissolve->Restore();

   D3DXCreateTexture( m_pd3dDevice,
                      nWidth,
                      nHeight,
                      1,
                      D3DUSAGE_RENDERTARGET,
                      D3DFMT_A8R8G8B8,
                      D3DPOOL_DEFAULT,
                      &m_pBackBufferTexture1 );
   m_pBackBufferTexture1->GetSurfaceLevel( 0, &m_pBackBufferSurface1 );

   D3DXCreateTexture( m_pd3dDevice,
                      nWidth,
                      nHeight,
                      1,
                      D3DUSAGE_RENDERTARGET,
                      D3DFMT_A8R8G8B8,
                      D3DPOOL_DEFAULT,
                      &m_pBackBufferTexture2 );
   m_pBackBufferTexture2->GetSurfaceLevel( 0, &m_pBackBufferSurface2 );


   //固定機能パイプラインライティングを設定する
   D3DLIGHT9 Light;
   ZeroMemory(&Light, sizeof(D3DLIGHT9));
   Light.Type = D3DLIGHT_DIRECTIONAL;
   Light.Direction = D3DXVECTOR3( LightDir.x, LightDir.y, LightDir.z );
   Light.Ambient   = D3DXCOLOR( 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f );
   Light.Diffuse   = D3DXCOLOR( 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f );
   Light.Specular  = D3DXCOLOR( 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f );
   m_pd3dDevice->SetLight(0, &Light);
   m_pd3dDevice->LightEnable(0, TRUE);

   D3DMATERIAL9 Material;
   ZeroMemory( &Material, sizeof( Material ) );
   Material.Diffuse.r = 1.0f;
   Material.Diffuse.g = 1.0f;
   Material.Diffuse.b = 1.0f;
   Material.Diffuse.a = 1.0f;
   m_pd3dDevice->SetMaterial( &Material );
}

//メッシュをレンダリング
void RenderMesh()
{
   D3DXMATRIX matWorld;

   D3DXMatrixIdentity( &matWorld );
   
   m_pLambert->Begin();

   //地面
   m_pLambert->SetAmbient( 0.0f );
   m_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_WORLD, &matWorld );
   m_pLambert->SetMatrix( &matWorld, &LightDir );
   m_pd3dDevice->SetTexture( 0, m_pMeshBack->m_pTextures[0] );
   m_pLambert->BeginPass();
   m_pMeshBack->m_pLocalMesh->DrawSubset( 0 );
   m_pLambert->EndPass();

   //空
   m_pLambert->SetAmbient( 1.0f );
   m_pd3dDevice->SetTexture( 0, m_pMeshBack->m_pTextures[1] );
   m_pLambert->BeginPass();
   m_pMeshBack->m_pLocalMesh->DrawSubset( 1 );
   m_pLambert->EndPass();

   //トラ
   m_pLambert->SetAmbient( 0.0f );
   m_pd3dDevice->SetTexture( 0, m_pMeshTiger->m_pTextures[0] );
   m_pLambert->BeginPass();
   m_pMeshTiger->m_pLocalMesh->DrawSubset( 0 );
   m_pLambert->EndPass();
   m_pLambert->End();
}

//メッセージループからコールされる関数
BOOL MainLoop( HWND HWnd )
{
   HRESULT hr;
   
   //レンダリング不可能
   if( RenderOK == false )
   {
      hr = m_pd3dDevice->TestCooperativeLevel();
      switch( hr )
      {
      //デバイスは消失しているがReset可能
      case D3DERR_DEVICENOTRESET:

         //開放
         Invalidate();

         //デバイスをリセットする
         hr = m_pd3dDevice->Reset( &m_d3dParameters );
         
         switch( hr )
         {
         //デバイスロスト
         case D3DERR_DEVICELOST:
            break;

         //内部ドライバーエラー
         case D3DERR_DRIVERINTERNALERROR:
            return FALSE;
            break;

         //メソッドの呼び出しが無効です
         case D3DERR_INVALIDCALL:
            return FALSE;
            break;

         case S_OK:

            //初期化
            Restore();

            RenderOK = true;
         }
         break;
      }
   }

   //レンダリング可能
   else
   {
      D3DXMATRIX matProj, matView, matWorld;
      
      //現在のバックバッファを保存する
      LPDIRECT3DSURFACE9 OldBackBuffer;
      m_pd3dDevice->GetRenderTarget( 0, &OldBackBuffer );
      m_pd3dDevice->SetRenderTarget( 0, m_pBackBufferSurface1 );

      m_pd3dDevice->Clear( 0L,
                           NULL,
                           D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER,
                           0x0, 
                           1.0f,
                           0L
                          );

      m_pd3dDevice->BeginScene();

      m_pd3dDevice->SetSamplerState( 0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_LINEAR );
      m_pd3dDevice->SetSamplerState( 0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_LINEAR );
      m_pd3dDevice->SetSamplerState( 0, D3DSAMP_MIPFILTER, D3DTEXF_NONE );
      
      //射影座標変換
      D3DXMatrixPerspectiveFovLH( &matProj,
                                  D3DX_PI/4.0f,
                                  4.0f / 3.0f,
                                  0.1f,
                                  1000.0f
                                 );
      m_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_PROJECTION, &matProj );


      //****************************************************************
      // (STEP1) 最初のシーンをレンダリング
      //****************************************************************

      D3DXVECTOR3 Eye, At, Up;
      Eye = D3DXVECTOR3( 20.0f, 0.0f, 70.0f );
      At  = D3DXVECTOR3(  0.0f, 0.0f, 80.0f );
      Up  = D3DXVECTOR3(  0.0f, 1.0f,  0.0f );
      D3DXMatrixLookAtLH( &matView, &Eye, &At, &Up );
      m_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_VIEW, &matView );

      RenderMesh();


      //****************************************************************
      // (STEP2) 次のシーンをレンダリング
      //****************************************************************
          
      m_pd3dDevice->SetRenderTarget( 0, m_pBackBufferSurface2 );

      m_pd3dDevice->Clear( 0L,
                           NULL,
                           D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER,
                           0x0, 
                           1.0f,
                           0L
                          );

      Eye = D3DXVECTOR3( -20.0f, 0.0f, 90.0f );
      At  = D3DXVECTOR3(   0.0f, 0.0f, 80.0f );
      Up  = D3DXVECTOR3(   0.0f, 1.0f,  0.0f );
      D3DXMatrixLookAtLH( &matView, &Eye, &At, &Up );
      m_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_VIEW, &matView );

      RenderMesh();
          

      //****************************************************************
      // (STEP3) 2枚のレンダリング結果を線形合成する
      //****************************************************************

      //レンダーターゲットをバックバッファに戻す
      m_pd3dDevice->SetRenderTarget( 0, OldBackBuffer );
      SafeRelease( OldBackBuffer );

      m_pd3dDevice->SetSamplerState( 0, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_POINT );
      m_pd3dDevice->SetSamplerState( 0, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_POINT );
      m_pd3dDevice->SetSamplerState( 0, D3DSAMP_MIPFILTER, D3DTEXF_NONE );

      m_pd3dDevice->SetSamplerState( 1, D3DSAMP_MINFILTER, D3DTEXF_POINT );
      m_pd3dDevice->SetSamplerState( 1, D3DSAMP_MAGFILTER, D3DTEXF_POINT );
      m_pd3dDevice->SetSamplerState( 1, D3DSAMP_MIPFILTER, D3DTEXF_NONE );

      m_pDissolve->SetAlpha( 0.5f );
      m_pDissolve->Render( m_pBackBufferTexture1, m_pBackBufferTexture2 );

      m_pd3dDevice->EndScene();
         
      hr = m_pd3dDevice->Present( NULL, NULL, NULL, NULL );
      
      //デバイスロストのチェック
      switch( hr )
      {
      //デバイスロスト
      case D3DERR_DEVICELOST:
         RenderOK = false;
         break;

      //内部ドライバーエラー
      case D3DERR_DRIVERINTERNALERROR:
         return FALSE;
         break;

      //メソッドの呼び出しが無効です
      case D3DERR_INVALIDCALL:
         return FALSE;
         break;
      }
   }
      
   return TRUE;
}

以上です。

解説することは特にないです。

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