NVIDIA PhysX SDK v2.8.3
Microsoft DirectX 9.0 SDK (December 2004)
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サンプル画像
今回は回転軸ジョイントを設定して回転方向に制限をつけます。ついでに色々やりますが、ソース見ながら解説していきます。
今回のサンプルでは前回と同様に２つのボックスをジョイントで連結するプログラムを作成します。
---PhysX.cpp---
BOOL InitNxPhysX( NxPhysicsSDK** pPhysicsSDK, NxScene** pScene, DEBUG_RENDERER** pDebugRender )
{
// 省略
// デバッガに表示する内容 DebugRender.cppを追加して使用する
(*pPhysicsSDK)->setParameter(NX_VISUALIZATION_SCALE, 2); //アクターの３軸の表示上のスケール値
(*pPhysicsSDK)->setParameter(NX_VISUALIZE_COLLISION_SHAPES, true); //衝突判定の対象となってる形状(0で非表示)
(*pPhysicsSDK)->setParameter(NX_VISUALIZE_ACTOR_AXES, true); //アクターの３軸の表示(0で非表示)
(*pPhysicsSDK)->setParameter(NX_VISUALIZE_JOINT_LIMITS, true); //ジョイントの回転可能範囲
// DebugRender
(*pDebugRender) = new DEBUG_RENDERER;
// 省略
}
ジョイントの回転可能範囲をデバッガに表示できるようにします。 InitNxPhysX 関数を修正します。 既出の関数なので部分的に紹介します。全部見たい方はPhysXをとりあえず使ってみるを参照してください。
---Main.cpp---
//Direct3D
static LPDIRECT3D9 m_pdirect3d9 = NULL;
static LPDIRECT3DDEVICE9 m_pd3dDevice = NULL;
static D3DPRESENT_PARAMETERS m_d3dParameters;
//PhysX
static NxPhysicsSDK* m_pNxPhysicsSDK = NULL;
static NxScene* m_pNxScene = NULL;
// PhysXデバッグ用クラス
static DEBUG_RENDERER* m_pDebugRenderer = NULL;
// 地面モデル
static LPD3DXMESH m_pPlaneMesh = NULL;
static TCHAR* m_pPlaneMeshName = _T("Plane");
static NxActor* m_pActorPlane = NULL;
//箱モデル
static LPD3DXMESH m_pBoxMesh = NULL;
static TCHAR* m_pBoxName = _T("Box");
static NxActor* m_pActorBox0 = NULL; // ジョイントで連結するアクター
static NxActor* m_pActorBox1 = NULL; // ジョイントで連結するアクター
static float m_Scale0 = 0.8f; // モデルのスケーリング値
static float m_Scale1 = 1.0f; // モデルのスケーリング値
//ジョイント
static NxJoint* m_pJoint0 = NULL;
static NxJoint* m_pJoint1 = NULL;
static UINT nWidth = 1024; //ウィンドウの横幅
static UINT nHeight = 768; //ウィンドウの縦幅
int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,
HINSTANCE /*hPrevInstance*/,
LPSTR /*lpCmpLine*/,
INT /*nCmdShow*/)
{
HRESULT hr;
MSG msg;
ZeroMemory( &msg, sizeof(MSG) );
HWND hWnd = NULL;
BOOL Windowed = TRUE;
TCHAR* AppName = _T("PhysX Tutrial 01");
//****************************************************************************
// ウィンドウ作成
//****************************************************************************
// 省略。。。
//****************************************************************************
// Direct3Dの初期化
//****************************************************************************
// 省略。。。
//****************************************************************************
// ３Ｄメッシュをロードする
//****************************************************************************
D3DXLoadMeshFromX( _T("Plane.x"), D3DXMESH_MANAGED, m_pd3dDevice, NULL, NULL, NULL, NULL, &m_pPlaneMesh );
D3DXLoadMeshFromX( _T("res\\Box.x"), D3DXMESH_MANAGED, m_pd3dDevice, NULL, NULL, NULL, NULL, &m_pBoxMesh );
//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( -1.0f, -1.0f, 1.0f );
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);
//****************************************************************************
// PhysXの初期化
//****************************************************************************
// この関数については「PhysXをとりあえず使ってみる」ページを参照すること
hr = InitNxPhysX( &m_pNxPhysicsSDK, &m_pNxScene, &m_pDebugRenderer );
if( FAILED( hr ) )
{
::DestroyWindow( hWnd );
return 0;
}
// マテリアル関連
NxMaterial * defaultMaterial = m_pNxScene->getMaterialFromIndex(0);
defaultMaterial->setRestitution(0.5f); // 反発係数
defaultMaterial->setDynamicFriction(0.5f); // 動摩擦係数
defaultMaterial->setStaticFriction(0.5f); // 静止摩擦係数
NxActorDesc actorDesc;
//****************************************************************************
// 静的な衝突判定用オブジェクトを作成する
//****************************************************************************
// 初期化
actorDesc.setToDefault();
// 地面のアクターを作成する
NxPlaneShapeDesc planeDesc;
// 初期化
planeDesc.setToDefault();
// 原点からの距離. 法線ベクトルと一緒に設定し、地面の位置を決定する
planeDesc.d = -10.0f;
// アクターにシェイプを追加
actorDesc.shapes.pushBack(&planeDesc);
//アクターに名称を設定する
actorDesc.name = m_pPlaneMeshName;
// シーンにアクターを追加
m_pActorPlane = m_pNxScene->createActor(actorDesc);
//****************************************************************************
// 動的な衝突判定用オブジェクトを２つ作成する
//****************************************************************************
NxBoxShapeDesc boxDesc;
NxBodyDesc bodyDesc;
NxVec3 BoxPos = NxVec3( 0, 5, 40 );
NxVec3 BoxSize = NxVec3( 1, 4, 1 );
//箱１
actorDesc.setToDefault();
boxDesc.setToDefault();
// 箱の大きさ
boxDesc.dimensions = BoxSize * m_Scale0;
//スケーリング値
actorDesc.userData = &m_Scale0;
// ローカル座標系上でのシェイプの位置
boxDesc.localPose.t = NxVec3( 0, 0, 0 );
// アクターにシェイプを追加
actorDesc.shapes.pushBack( &boxDesc );
// 動的な衝突判定用モデルの設定
bodyDesc.setToDefault();
bodyDesc.angularDamping = 0.5f; // 回転による減衰係数
// ボディに設定する. なおNxScene::createActorをコールした時点でコピーされるっぽいので NxBodyDesc の内容を保持しておく必要はない
actorDesc.body = &bodyDesc;
// 質量密度
actorDesc.density = 5.0f;
actorDesc.name = m_pBoxName;
// シーン上の位置
actorDesc.globalPose.t = BoxPos;
// シーンにアクターを追加
m_pActorBox0 = m_pNxScene->createActor(actorDesc);
//箱２
actorDesc.setToDefault();
boxDesc.setToDefault();
// 箱の大きさ
boxDesc.dimensions = BoxSize * m_Scale1;
//スケーリング値
actorDesc.userData = &m_Scale1;
// ローカル座標系上でのシェイプの位置
boxDesc.localPose.t = NxVec3( 0, 0, 0 );
// アクターにシェイプを追加
actorDesc.shapes.pushBack( &boxDesc );
// 動的な衝突判定用モデルの設定
bodyDesc.setToDefault();
bodyDesc.angularDamping = 0.5f; // 回転による減衰係数
// ボディに設定する. なおNxScene::createActorをコールした時点でコピーされるっぽいので NxBodyDesc の内容を保持しておく必要はない
actorDesc.body = &bodyDesc;
// 質量密度(ここ変更してみた)
actorDesc.density = 10.0f;
actorDesc.name = m_pBoxName;
// シーン上の位置
actorDesc.globalPose.t = BoxPos;
// シーンにアクターを追加
m_pActorBox1 = m_pNxScene->createActor(actorDesc);
//****************************************************************************
// ジョイント
//****************************************************************************
NxRevoluteJointDesc revoluteDesc;
revoluteDesc.setToDefault();
//ワールド空間に固定するときはNULLを設定(注意１)
revoluteDesc.actor[0] = NULL;
revoluteDesc.actor[1] = m_pActorBox0;
//ワールド空間に固定するのでワールド座標系上での座標を設定する
revoluteDesc.localAnchor[0] = NxVec3( BoxPos.x, BoxPos.y + BoxSize.y * m_Scale0, BoxPos.z );
//アンカーポイントをローカル座標系で設定
revoluteDesc.localAnchor[1] = NxVec3( 0, BoxSize.y * m_Scale0, 0 );
// //回転軸をローカル座標系で設定(注意２)
// revoluteDesc.localAxis[0] = NxVec3( 0, 0, 1 );
// revoluteDesc.localAxis[1] = NxVec3( 0, 0, 1 );
//回転軸をワールド座標系で設定.単位ベクトル.
revoluteDesc.setGlobalAxis( NxVec3( 0, 0, 1 ) );
//回転可能角度にリミットを設定する(注意３)
revoluteDesc.flags |= NX_RJF_LIMIT_ENABLED;
revoluteDesc.limit.high.value = 0.25f*NxPi;
revoluteDesc.limit.high.restitution = 0.9f; //???
revoluteDesc.limit.low.value = -0.5f*NxPi;
revoluteDesc.limit.low.restitution = 0.9f; //???
// ジョイントを作成する
m_pJoint0 = m_pNxScene->createJoint( revoluteDesc );
revoluteDesc.setToDefault();
//連結する２つのアクターを設定
revoluteDesc.actor[0] = m_pActorBox0;
revoluteDesc.actor[1] = m_pActorBox1;
//アンカーポイントをローカル座標系で設定
revoluteDesc.localAnchor[0] = NxVec3( 0, -BoxSize.y * m_Scale0, 0 );
revoluteDesc.localAnchor[1] = NxVec3( 0, BoxSize.y * m_Scale1, 0 );
// //回転軸をローカル座標系で設定(注意２)
// revoluteDesc.localAxis[0] = NxVec3( 0, 0, 1 );
// revoluteDesc.localAxis[1] = NxVec3( 0, 0, 1 );
//回転軸をワールド座標系で設定.単位ベクトル.
revoluteDesc.setGlobalAxis( NxVec3( 1, 0, 0 ) );
::ShowWindow(hWnd, SW_SHOW);
::UpdateWindow(hWnd);
//****************************************************************************
// メッセージループ
//****************************************************************************
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;
}
LRESULT CALLBACK WndProc( HWND hWnd, UINT msg, UINT wParam, LONG lParam )
{
switch (msg)
{
case WM_KEYDOWN:
// U
if( wParam == 0x55 )
m_pActorBox1->addForce( NxVec3( 0, 30000, 0 ) );
if( wParam == VK_UP )
m_pActorBox1->addForce( NxVec3( 0, 0, 15000 ) );
if( wParam == VK_RIGHT )
m_pActorBox1->addForce( NxVec3( 15000, 0, 0 ) );
if( wParam == VK_LEFT )
m_pActorBox1->addForce( NxVec3( -15000, 0, 0 ) );
if( wParam == VK_DOWN )
m_pActorBox1->addForce( NxVec3( 0, 0, -15000 ) );
break;
case WM_KEYUP:
if( wParam == VK_ESCAPE )
::DestroyWindow( hWnd );
break;
// 終了処理
case WM_DESTROY:
//PhysX
SafeDelete( m_pDebugRenderer );
if( m_pNxPhysicsSDK != NULL )
{
if( m_pNxScene != NULL )
{
NxU32 actorCount = m_pNxScene->getNbActors();
for( NxU32 i=0; i<actorCount; i++ )
{
NxActor* actor = m_pNxScene->getActors()[i];
m_pNxScene->releaseActor( *actor );
}
m_pNxPhysicsSDK->releaseScene( *m_pNxScene );
m_pNxScene = NULL;
}
NxReleasePhysicsSDK( m_pNxPhysicsSDK );
m_pNxPhysicsSDK = NULL;
}
//Direct3D
SafeRelease( m_pBoxMesh );
SafeRelease( m_pPlaneMesh );
SafeRelease( m_pd3dDevice );
SafeRelease( m_pdirect3d9 );
::PostQuitMessage(0);
break;
default:
return ::DefWindowProc( hWnd, msg, wParam, lParam );
}
return 0L;
}
BOOL MainLoop( HWND hWnd )
{
D3DXMATRIX matWVP, matWorld, matTranslate, matScale, matView, matProj;
//ワールド行列
D3DXMatrixIdentity( &matWorld );
m_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_WORLD, &matWorld );
//ビュー行列
D3DXMatrixTranslation( &matView, 0.0f, 0.0f, 0.0f );
m_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_VIEW, &matView );
//遠近射影行列
//クリップ面はアプリケーションごとに調整すること
D3DXMatrixPerspectiveFovLH( &matProj,
D3DX_PI/4.0f,
4.0f / 3.0f,
0.01f, 1500.0f );
m_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_PROJECTION, &matProj );
if( SUCCEEDED( m_pd3dDevice->BeginScene() ) )
{
m_pd3dDevice->Clear( 0L,
NULL,
D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER,
0x0,
1.0f,
0L );
//****************************************************************************
// ３Ｄメッシュをレンダリング
//****************************************************************************
m_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_LIGHTING, TRUE );
D3DMATERIAL9 Material;
// アクター数を取得
NxU32 actorCount = m_pNxScene->getNbActors();
for( NxU32 i=0; i<actorCount; i++ )
{
//シーンに登録されているアクターのポインタを取得する
NxActor* actor = m_pNxScene->getActors()[i];
//アクターに登録されているシェイプ数を取得
NxU32 shapeCount = actor->getNbShapes();
//アクターの名称を取得する
const TCHAR* name = actor->getName();
if( name != NULL )
{
// 箱
if( _tcscmp( name, m_pBoxName ) == 0 )
{
for( NxU32 j=0; j<shapeCount; j++ )
{
//スケーリング
D3DXMatrixIdentity( &matScale );
float* s = (float*)actor->userData;
matScale._11 = *s;
matScale._22 = *s;
matScale._33 = *s;
//平行移動
//DirectXと異なりPhysXは右手座標系であることに注意する。
NxF32 m[16];
//単位行列
ZeroMemory( m, sizeof( D3DXMATRIXA16 ) );
m[0] = m[5] = m[10] = m[15] = 1.0f;
actor->getGlobalPose().getColumnMajor44( m );
CopyMemory( &matTranslate, m, sizeof( D3DXMATRIXA16 ) );
matWorld = matScale * matTranslate;
m_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_WORLD, &matWorld );
//マテリアル設定
ZeroMemory( &Material, sizeof( Material ) );
Material.Ambient.r = 0.1f;
Material.Ambient.g = 0.1f;
Material.Ambient.b = 0.1f;
Material.Ambient.a = 1.0f;
Material.Diffuse.r = 0.0f;
Material.Diffuse.g = 0.0f;
Material.Diffuse.b = 1.0f;
Material.Diffuse.a = 1.0f;
m_pd3dDevice->SetMaterial( &Material );
m_pBoxMesh->DrawSubset(0);
}
}
//地面メッシュ
else if( _tcscmp( name, m_pPlaneMeshName ) == 0 )
{
for( NxU32 j=0; j<shapeCount; j++ )
{
NxShape* shape = actor->getShapes()[j];
D3DXMatrixIdentity( &matWorld );
//平行移動情報を取得し、Direct3D側に設定する
NxPlane plane = shape->isPlane()->getPlane();
matWorld._41 = 0.0f;
matWorld._42 = plane.d;
matWorld._43 = 0.0f;
m_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_WORLD, &matWorld );
//マテリアル設定
ZeroMemory( &Material, sizeof( Material ) );
Material.Ambient.r = 0.1f;
Material.Ambient.g = 0.1f;
Material.Ambient.b = 0.1f;
Material.Ambient.a = 1.0f;
Material.Diffuse.r = 0.2f;
Material.Diffuse.g = 1.0f;
Material.Diffuse.b = 0.0f;
Material.Diffuse.a = 1.0f;
m_pd3dDevice->SetMaterial( &Material );
//Planeメッシュをレンダリングする
m_pPlaneMesh->DrawSubset(0);
}
}
}
}
//****************************************************************************
// デバッグ用のワイヤーフレームを描画
//****************************************************************************
m_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_LIGHTING, FALSE );
if(m_pDebugRenderer)
m_pDebugRenderer->RenderData( m_pd3dDevice, m_pNxScene->getDebugRenderable() );
m_pd3dDevice->EndScene();
// 1FPSの時間を指定
// 遅延が発生した場合を考慮しないとだめだろう
m_pNxScene->simulate( 1.0f / 60.0f );
//よくわからんが下記の２関数をコールして実際に時間を進めるらしい
m_pNxScene->flushStream();
m_pNxScene->fetchResults( NX_RIGID_BODY_FINISHED, true );
}
m_pd3dDevice->Present( NULL, NULL, NULL, NULL );
return TRUE;
}
前回紹介した球面ジョイントでは NxSphericalJointDesc クラスを使用してジョイントを設定しましたが、
今回は回転軸により制限をつけるため NxRevoluteJointDesc クラスを使用します。
(注意１) アクターのポインタに NULL を設定した場合、アンカーポイントをワールド空間上に固定します。
(注意２) NxRevoluteJointDesc::localAxis 変数にローカル座標系で回転軸を設定すると、 期待通りの動きをしないので NxRevoluteJointDesc::setGlobalAxis メソッドを使用してワールド座標系で設定しました。 回転軸の設定なのでワールド座標系での設定で問題ないと思うが、イマイチわからん。
(注意３) 回転角度に制限をつけます。角度はラジアン単位で、右手座標系で設定します。
NxRevoluteJointDesc::limit::high::value には最大限界値、
NxRevoluteJointDesc::limit::low::value には最小限界値をそれぞれ設定します。
NxRevoluteJointDesc::limit::high::restitution と NxRevoluteJointDesc::limit::low::restitution の使用方法はよくわかりません。