NVIDIA PhysX SDK v2.8.3
Microsoft DirectX 9.0 SDK (December 2004)
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ねじれサンプル
今回はねじれジョイントです。ロープなんかでのねじれに制限をつけます。
今回のサンプルでは１０個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。
---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_pActorBox[10];
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１０個、作成する
//****************************************************************************
NxBoxShapeDesc boxDesc;
NxBodyDesc bodyDesc;
for( int i=0; i<10; i++ )
{
actorDesc.setToDefault();
boxDesc.setToDefault();
// 箱の大きさ
boxDesc.dimensions = NxVec3( 0.5f, 1, 0.5f );
// 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 = 50.0f;
actorDesc.name = m_pBoxName;
// ワールド座標系でシーン上の位置を設定する
// ボックスを Y 軸方向につなげる
actorDesc.globalPose.t = NxVec3( 0, 10 - (float)i*2.0f, 40 );
// シーンにアクターを追加
m_pActorBox[i] = m_pNxScene->createActor(actorDesc);
}
//****************************************************************************
// ジョイント
//****************************************************************************
NxSphericalJointDesc sphericalDesc;
for( int i=0; i<10; i++ )
{
sphericalDesc.setToDefault();
// アクターの連結
if( i == 0 )
{
sphericalDesc.actor[0] = NULL; //ワールド空間に固定するときはNULLを設定
sphericalDesc.actor[1] = m_pActorBox[i];
}
else
{
sphericalDesc.actor[0] = m_pActorBox[i-1];
sphericalDesc.actor[1] = m_pActorBox[i];
}
//アンカーポイントをローカル座標系で設定
if( i == 0 )
{
sphericalDesc.localAnchor[0] = NxVec3( 0, 10 + 1, 40 ); //ワールド座標系で設定
sphericalDesc.localAnchor[1] = NxVec3( 0, 1, 0 );
}
else
{
sphericalDesc.localAnchor[0] = NxVec3( 0, -1, 0 );
sphericalDesc.localAnchor[1] = NxVec3( 0, 1, 0 );
}
//制限の基準をワールド座標系で設定する(注意１)
sphericalDesc.setGlobalAxis( NxVec3( 0, 1, 0 ) );
//振り回し運動に回転角度による制限を有効にする.
sphericalDesc.flags |= NX_SJF_SWING_LIMIT_ENABLED;
//振り回し運動の稼動範囲.ラジアン角.
sphericalDesc.swingLimit.value = (NxReal)0.1 * NxPi;
// 振り回し運動に力学的な制限を有効にする.(注意２)
sphericalDesc.flags |= NX_SJF_SWING_SPRING_ENABLED;
NxSpringDesc ss;
ss.spring = 50000; // ばね係数.値が大きくなるほど大きな反発力が働く.
ss.damper = 0.5; // ダンパー係数.値が大きくなるほど連結されるアクターに影響力を与える？
ss.targetValue = 0; // ????
sphericalDesc.swingSpring = ss;
//ねじれ運動に回転角度による制限を有効にする.
sphericalDesc.flags |= NX_SJF_TWIST_LIMIT_ENABLED;
//ねじれ運動の稼動範囲.ラジアン角.
sphericalDesc.twistLimit.low.value = -(NxReal)0.3*NxPi;
sphericalDesc.twistLimit.high.value = (NxReal)0.3*NxPi;
// ねじれ運動に力学的な制限を有効にする.(注意３)
sphericalDesc.flags |= NX_SJF_TWIST_SPRING_ENABLED;
NxSpringDesc ts;
ts.spring = 50000; // ばね係数.値が大きくなるほど大きな反発力が働く.
ts.damper = 0.5; // ダンパー係数.値が大きくなるほど連結されるアクターに影響力を与える？
ts.targetValue = 0; // ????
sphericalDesc.twistSpring = ts;
// ジョイントを作成する
m_pNxScene->createJoint( sphericalDesc );
}
::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:
if( wParam == 'U' )
m_pActorBox[9]->addForce( NxVec3( 0, 10000, 0 ) );
// ロープをねじる
if( wParam == 'Q' )
m_pActorBox[9]->addLocalTorque( NxVec3( 0, 10000, 0 ) );
// ロープをねじる
if( wParam == 'E' )
m_pActorBox[9]->addLocalTorque( NxVec3( 0, -10000, 0 ) );
if( wParam == VK_UP )
m_pActorBox[9]->addForce( NxVec3( 0, 0, 10000 ) );
if( wParam == VK_RIGHT )
m_pActorBox[9]->addForce( NxVec3( 10000, 0, 0 ) );
if( wParam == VK_LEFT )
m_pActorBox[9]->addForce( NxVec3( -10000, 0, 0 ) );
if( wParam == VK_DOWN )
m_pActorBox[9]->addForce( NxVec3( 0, 0, -10000 ) );
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 );
//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;
}
今回は既出の NxSphericalJointDesc クラスを使用します。球面ジョイントで使用したクラスです。
(注意１)
SWINGによる振り回し運動とTWISTによるねじれ運動に制限をつける際に基準となるベクトルを指定します。
(注意２)
振り回し運動は３次元で制限されます。
(注意３)
ねじれ運動は２次元で制限されます。
さて結構修正しました。イマイチわかってない状態で作成したので勘違いがありました。 しかし、いまでもイマイチわかってなかったりします(笑)。