Microsoft Visual Studio .NET 2003 　NVIDIA PhysX SDK v2.8.3 　Microsoft DirectX 9.0 SDK (December 2004)

■PhysXでばねジョイント	Prev　　Top　　Next
	関連ページ：PhysX リファレンス

ばねサンプル

今回はばねジョイントです。伸縮運動します。白い直線は、ばねの始点と終点を結ぶ直線です。

---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;

TCHAR* AppName = _T("PhysX Tutrial 11");

typedef struct _VERTEX
{
   D3DXVECTOR3 vPos;
   DWORD color;
}VERTEX;

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;


   //****************************************************************************
   // 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作成する
   //****************************************************************************

   NxBoxShapeDesc boxDesc;
   NxBodyDesc bodyDesc;
   
   actorDesc.setToDefault();
   boxDesc.setToDefault();
   // 箱の大きさ
   boxDesc.dimensions = NxVec3( 2.0f, 0.5f, 2.0f );
   // 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;
   // ワールド座標系でシーン上の位置を設定する
   actorDesc.globalPose.t  = NxVec3( 0, 10, 40 );
   // シーンにアクターを追加
   m_pActorBox = m_pNxScene->createActor(actorDesc);


   //****************************************************************************
   // ジョイント
   //****************************************************************************

   NxDistanceJointDesc distanceDesc;

   distanceDesc.setToDefault();

   // アクターの連結
   distanceDesc.actor[0] = NULL;                       // ワールド空間に固定する
   distanceDesc.actor[1] = m_pActorBox;                // ジョイントで接続するアクターを設定

   distanceDesc.localAnchor[0] = NxVec3( 0, 10, 40 );  // ワールド座標系で設定
   distanceDesc.localAnchor[1] = NxVec3( 0,  0,  0 );  // アンカーポイントをローカル座標系で設定

   //制限の基準をワールド座標系で設定する
   distanceDesc.setGlobalAxis( NxVec3( 0, 1, 0 ) );

   distanceDesc.maxDistance = 5.0f;   // ２つのアクター間の距離の有効な最大値.この値より距離が大きくなると引力が発生する。
   distanceDesc.minDistance = 2.0f;   // ２つのアクター間の距離の有効な最小値.この値より距離が小さくなると斥力が発生する。
   NxSpringDesc spring;
   spring.spring = 1000;              //ばね係数.
   spring.damper = 0.5;               //ダンパー係数.
   distanceDesc.spring = spring;
   distanceDesc.flags = (NX_DJF_MIN_DISTANCE_ENABLED | NX_DJF_MAX_DISTANCE_ENABLED);  //距離ジョイントの最大値制限と最小値制限を有効にする。
   distanceDesc.flags |= NX_DJF_SPRING_ENABLED;                                       //ばね係数とダンパー係数による制限を有効にする。

   distanceDesc.jointFlags |= NX_JF_COLLISION_ENABLED;                                // 連結したアクター同士での衝突判定を有効にする。

   // ジョイントを作成する
   m_pNxScene->createJoint( distanceDesc );


   ::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->addForce( NxVec3( 0, 10000, 0 ) );
      if( wParam == 'J' )
         m_pActorBox->addForce( NxVec3( 0, -10000, 0 ) );
      if( wParam == 'Q' )
         m_pActorBox->addLocalTorque( NxVec3( 0, 10000, 0 ) );
      if( wParam == 'E' )
         m_pActorBox->addLocalTorque( NxVec3( 0, -10000, 0 ) );
      if( wParam == VK_UP )
         m_pActorBox->addForce( NxVec3( 0, 0, 10000 ) );
      if( wParam == VK_RIGHT )
         m_pActorBox->addForce( NxVec3( 10000, 0, 0 ) );
      if( wParam == VK_LEFT )
         m_pActorBox->addForce( NxVec3( -10000, 0, 0 ) );
      if( wParam == VK_DOWN )
         m_pActorBox->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() );

      //ばねの始点と終点を結ぶ直線を描画
      VERTEX v[2];
      // ワールド空間に固定している座標
      v[0].vPos = D3DXVECTOR3( 0.0f, 10.0f, 40.0f );
      v[0].color = 0XFFFFFFFF;
      //ばねで連結されているアクターの座標
      v[1].vPos = D3DXVECTOR3( m_pActorBox->getGlobalPose().t.x, m_pActorBox->getGlobalPose().t.y, m_pActorBox->getGlobalPose().t.z );
      v[1].color = 0XFFFFFFFF;
      m_pd3dDevice->SetFVF( D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE );
      m_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_ZENABLE, D3DZB_FALSE );
      // ばねの始点と終点を描画
      m_pd3dDevice->DrawPrimitiveUP( D3DPT_LINELIST, 1 , v, sizeof(VERTEX) );
      m_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_LIGHTING, TRUE );
      m_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_ZENABLE, D3DZB_TRUE );

      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;
}

もうしばらくジョイントネタが続く雰囲気。。。