スキンメッシュ読み込みクラス
ゲームコーディング〈Vol.1〉Direct3D/COM編―「DirectX9」「VisualC++.NET2003」「VisualC++.NET」「VisualC++6.0」対応 (IO BOOKS)を参考にスキンメッシュ読み込みクラスを作成。
ただ、kenmoのSDKのバージョンは9.0bなので、9.0cの方は少し修正を加える必要があると思います。
それについては、 野村XXさんが変更点を詳しく触れられてますね。
http://www.nomuraz.com/denpa/prog005.htm#IDPROG0025
まずはヘッダファイル。＜AllocateHierarchy.h＞
#pragma once
#include <string>
#include <d3dx9.h>
using namespace std;
/**
* アニメーション階層メッシュ読み込みクラス
*/
class CAllocateHierarchy: public ID3DXAllocateHierarchy
{
private:
// メッシュフレーム構造体
struct CMeshFrame: public D3DXFRAME
{
D3DXMATRIX CombinedTransformationMatrix;
};
// メッシュコンテナ構造体
struct CMeshContainer: public D3DXMESHCONTAINER
{
LPDIRECT3DTEXTURE9* ppTextures;
DWORD weight; // 重みの個数（重みとは頂点への影響。）
DWORD cntBone; // ボーンの数
LPD3DXBUFFER pBoneBuffer; // ボーンテーブル
D3DXMATRIX** ppMatRoot; // 全てのボーンのワールド行列の先頭ポインタ
D3DXMATRIX* pMatOffset; // ボーンのオフセット行列
};
LPD3DXFRAME m_pFrameRoot; // フレームのトップノード
LPD3DXANIMATIONCONTROLLER m_pAnimeCtrl; // アニメーションコントローラ
public:
CAllocateHierarchy() {}
STDMETHOD(CreateFrame)(THIS_ LPCSTR, LPD3DXFRAME*);
STDMETHOD(CreateMeshContainer)(
THIS_ LPCTSTR Name,
LPD3DXMESHDATA pMeshData,
LPD3DXMATERIAL pMaterials,
LPD3DXEFFECTINSTANCE pEffectInstances,
DWORD NumMaterials,
DWORD *pAdjacency,
LPD3DXSKININFO pSkinInfo,
LPD3DXMESHCONTAINER *ppMeshContainer);
STDMETHOD(DestroyFrame)(THIS_ LPD3DXFRAME);
STDMETHOD(DestroyMeshContainer)(THIS_ LPD3DXMESHCONTAINER);
void Load(LPDIRECT3DDEVICE9 g, string filepath);
void SetWorld(LPD3DXMATRIX mWorld);
void Draw(LPDIRECT3DDEVICE9 g);
LPD3DXANIMATIONCONTROLLER GetAnimeCtrl() {return m_pAnimeCtrl;}
private:
HRESULT AllocBone(LPD3DXFRAME);
HRESULT AllocBoneMatrix(LPD3DXMESHCONTAINER);
void UpdateWorld(LPD3DXFRAME, LPD3DXMATRIX);
void DrawFrame(LPDIRECT3DDEVICE9, LPD3DXFRAME);
void DrawContainer(LPDIRECT3DDEVICE9, CMeshContainer*, CMeshFrame*);
};
cppファイル＜AllocateHierarchy.cpp＞
#include "AllocateHierarchy.h"
template <class T>
inline void SAFE_RELEASE(T &p)
{
if(p)
{
(p)->Release();
(p) = NULL;
}
};
template <class T>
inline void SAFE_DELETE(T &p)
{
if(p)
{
delete (p);
(p) = NULL;
}
};
template <class T>
inline void SAFE_DELETE_ARRAY(T &p)
{
if(p)
{
delete[] (p);
(p) = NULL;
}
};
/**
* メッシュ読み込み
* @param g 描画デバイス
* @param filepath ファイルパス
*/
void CAllocateHierarchy::Load(LPDIRECT3DDEVICE9 g, string filepath)
{
// メッシュ読み込み
HRESULT hr = D3DXLoadMeshHierarchyFromX(
filepath.c_str(),
D3DXMESH_MANAGED,
g,
this,
NULL,
&m_pFrameRoot,
&m_pAnimeCtrl);
if(FAILED(hr))
{
throw "Xファイルの読み込みに失敗しました";
}
// ボーン行列確保
hr = AllocBone(m_pFrameRoot);
if(FAILED(hr))
{
throw "ボーン行列のメモリ確保に失敗しました";
}
}
/**
* フレーム オブジェクトの割り当てを要求する
* @param Name 作成するフレームの名前
* @param *ppNewFrame 作成されたフレーム オブジェクトを返す
*/
HRESULT CAllocateHierarchy::CreateFrame(LPCTSTR Name, LPD3DXFRAME *ppRetFrame)
{
*ppRetFrame = NULL;
CMeshFrame *pFrame = new CMeshFrame();
if(pFrame == NULL)
{
return E_OUTOFMEMORY;
}
pFrame->Name = new TCHAR[lstrlen(Name) + 1];
if(!pFrame->Name)
{
return E_FAIL;
}
// 各種項目を設定
strcpy(pFrame->Name, Name); // 名前
D3DXMatrixIdentity(&pFrame->TransformationMatrix); // トランスフォーム行列
D3DXMatrixIdentity(&pFrame->CombinedTransformationMatrix); // 最終ワールド行列
pFrame->pMeshContainer = NULL; // メッシュコンテナへのポインタ
pFrame->pFrameSibling = NULL; // 兄弟フレームへのポインタ
pFrame->pFrameFirstChild = NULL; // 子フレームへのポインタ
// 新しいフレームとして設定
*ppRetFrame = pFrame;
pFrame = NULL;
delete pFrame;
return S_OK;
}
/**
* メッシュコンテナを作成する
* @param Name フレームの名前
* @param pMeshData メッシュデータ構造体へのポインタ
* @param pMaterials メッシュに使うマテリアルの配列
* @param pEffectInstances メッシュに使うエフェクトインスタンスの配列
* @param NumMaterials マテリアル配列内のマテリアルの数
* @param *pAdjacency メッシュの隣接性配列
* @param pSkinInfo スキンメッシュへのポインタ
* @param *ppMeshContainer 作成されたメッシュコンテナを返す
*/
HRESULT CAllocateHierarchy::CreateMeshContainer(
LPCTSTR Name,
LPD3DXMESHDATA pMeshData,
LPD3DXMATERIAL pMaterials,
LPD3DXEFFECTINSTANCE pEffectInstances,
DWORD NumMaterials,
DWORD *pAdjacency,
LPD3DXSKININFO pSkinInfo,
LPD3DXMESHCONTAINER *ppMeshContainer)
{
HRESULT hr;
LPDIRECT3DDEVICE9 g = NULL;
LPD3DXMESH pMesh = pMeshData->pMesh;
*ppMeshContainer = NULL;
DWORD dwBoneAmt = 0;
CMeshContainer *pMeshContainer = new CMeshContainer;
if(pMeshContainer == NULL)
{
return E_OUTOFMEMORY;
}
ZeroMemory(pMeshContainer, sizeof(CMeshContainer));
pMeshContainer->Name = new TCHAR[lstrlen(Name) + 1];
if(!pMeshContainer->Name)
{
return E_FAIL;
}
// フレーム名設定
strcpy(pMeshContainer->Name, Name);
pMesh->GetDevice(&g);
// メッシュに含まれる面の数を取得する
INT iFacesAmount = pMesh->GetNumFaces();
if(!(pMesh->GetFVF() & D3DFVF_NORMAL))
{
// メッシュに法線がないので法線を追加
pMeshContainer->MeshData.Type = D3DXMESHTYPE_MESH;
// 柔軟な頂点フォーマット (FVF) コードを使ってメッシュのコピーを作成する
hr = pMesh->CloneMeshFVF(
pMesh->GetOptions(),
pMesh->GetFVF() | D3DFVF_NORMAL,
g,
&pMeshContainer->MeshData.pMesh); // ←ここにコピー
if(FAILED(hr))
{
return E_FAIL;
}
pMesh = pMeshContainer->MeshData.pMesh;
// メッシュに含まれる各頂点の法線を計算して、設定する
D3DXComputeNormals(pMesh, NULL);
}
else
{
pMeshContainer->MeshData.pMesh = pMesh;
pMeshContainer->MeshData.Type = D3DXMESHTYPE_MESH;
// 参照カウンタをインクリメント
pMesh->AddRef();
}
// メッシュのマテリアル設定
pMeshContainer->NumMaterials = max(1, NumMaterials); // メッシュに含まれるマテリアルの数
pMeshContainer->pMaterials = new D3DXMATERIAL[pMeshContainer->NumMaterials]; // メッシュ マテリアルの配列
pMeshContainer->ppTextures = new LPDIRECT3DTEXTURE9[pMeshContainer->NumMaterials]; // テクスチャのポインタへのポインタ
pMeshContainer->pAdjacency = new DWORD[iFacesAmount*3]; // メッシュの三角形ごとに3つのDWORDを持つ、論理隣接性情報が格納された配列へのポインタ。
if((pMeshContainer->pAdjacency == NULL) || (pMeshContainer->pMaterials == NULL))
{
return E_FAIL;
}
memcpy(pMeshContainer->pAdjacency, pAdjacency, sizeof(DWORD)*iFacesAmount*3);
memset(pMeshContainer->ppTextures, 0, sizeof(LPDIRECT3DTEXTURE9)*pMeshContainer->NumMaterials);
if(NumMaterials > 0)
{
memcpy(pMeshContainer->pMaterials, pMaterials, sizeof(D3DXMATERIAL) * NumMaterials);
for(UINT iMaterial = 0; iMaterial < NumMaterials; iMaterial++)
{
if(pMeshContainer->pMaterials[iMaterial].pTextureFilename != NULL)
{
// メッシュにテクスチャがある場合
TCHAR strTexturePath[MAX_PATH];
strcpy(strTexturePath, pMeshContainer->pMaterials[iMaterial].pTextureFilename);
// テクスチャ読み込み
if(FAILED(D3DXCreateTextureFromFile(
g,
strTexturePath,
&pMeshContainer->ppTextures[iMaterial])))
{
pMeshContainer->ppTextures[iMaterial] = NULL;
}
pMeshContainer->pMaterials[iMaterial].pTextureFilename = NULL;
}
}
}
else
{
// マテリアルなし
pMeshContainer->pMaterials[0].pTextureFilename = NULL;
memset(&pMeshContainer->pMaterials[0].MatD3D, 0, sizeof(D3DMATERIAL9));
pMeshContainer->pMaterials[0].MatD3D.Diffuse.r = 0.5f;
pMeshContainer->pMaterials[0].MatD3D.Diffuse.g = 0.5f;
pMeshContainer->pMaterials[0].MatD3D.Diffuse.b = 0.5f;
pMeshContainer->pMaterials[0].MatD3D.Specular = pMeshContainer->pMaterials[0].MatD3D.Diffuse;
}
if(pSkinInfo != NULL)
{
// スキンメッシュあり
pMeshContainer->pSkinInfo = pSkinInfo;
// 参照カウンタをインクリメント
pSkinInfo->AddRef();
// ボーン数の取得
dwBoneAmt = pSkinInfo->GetNumBones();
pMeshContainer->pMatOffset = new D3DXMATRIX[dwBoneAmt];
for(DWORD i = 0; i < dwBoneAmt; i++)
{
// ボーン行列のコピー
memcpy(
&pMeshContainer->pMatOffset[i],
pMeshContainer->pSkinInfo->GetBoneOffsetMatrix(i),
sizeof(D3DMATRIX));
}
// 頂点単位のブレンドの重みとボーンの組み合わせテーブルを適用した新しいメッシュを返す
if(FAILED(pMeshContainer->pSkinInfo->ConvertToBlendedMesh(
pMesh, // 入力メッシュ
NULL,
pMeshContainer->pAdjacency, // 入力メッシュの隣接性情報
NULL, NULL, NULL,
&pMeshContainer->weight, // ボーンの重み
&pMeshContainer->cntBone, // ボーンの組み合わせテーブルに含まれるボーンの数へのポインタ
&pMeshContainer->pBoneBuffer, // ボーンの組み合わせテーブルへのポインタ
&pMeshContainer->MeshData.pMesh))) // 新しいメッシュへのポインタ
{
return E_FAIL;
}
}
//ローカルに生成したメッシュコンテナーを呼び出し側にコピーする
*ppMeshContainer = pMeshContainer;
return S_OK;
}
/**
* ボーン行列のメモリ割り当てと初期化
* @param pFrame フレーム
*/
HRESULT CAllocateHierarchy::AllocBone(LPD3DXFRAME pFrame)
{
if(pFrame->pMeshContainer != NULL)
{
if(FAILED(AllocBoneMatrix(pFrame->pMeshContainer)))
{
return E_FAIL;
}
}
// 兄弟フレームのボーン行列確保
if(pFrame->pFrameSibling != NULL)
{
if(FAILED(AllocBone(pFrame->pFrameSibling)))
{
return E_FAIL;
}
}
// 子フレームのボーン行列確保
if(pFrame->pFrameFirstChild != NULL)
{
if(FAILED(AllocBone(pFrame->pFrameFirstChild)))
{
return E_FAIL;
}
}
return S_OK;
}
/**
* ボーン行列のメモリ割り当てと初期化
*/
HRESULT CAllocateHierarchy::AllocBoneMatrix(LPD3DXMESHCONTAINER pMeshContainer)
{
CMeshContainer *pContainer = (CMeshContainer*)pMeshContainer;
if (pContainer->pSkinInfo == NULL)
{
return S_OK;
}
// ボーンの数を取得
DWORD dwBoneAmt = pContainer->pSkinInfo->GetNumBones();
// ボーン行列を作る
pContainer->ppMatRoot = new D3DXMATRIX*[dwBoneAmt];
for(DWORD i = 0; i < dwBoneAmt; i++)
{
// ルートフレームの子フレームを検索
CMeshFrame *pFrame =
(CMeshFrame*)D3DXFrameFind(
m_pFrameRoot,
pContainer->pSkinInfo->GetBoneName(i));
if (pFrame == NULL)
{
return E_FAIL;
}
// ボーン行列に設定
pContainer->ppMatRoot[i] = &pFrame->CombinedTransformationMatrix;
}
return S_OK;
}
/**
* フレームを破棄する
*/
HRESULT CAllocateHierarchy::DestroyFrame(LPD3DXFRAME pFrameToFree)
{
SAFE_DELETE_ARRAY(pFrameToFree->Name);
SAFE_DELETE(pFrameToFree);
return S_OK;
}
/**
* メッシュコンテナを破棄する
*/
HRESULT CAllocateHierarchy::DestroyMeshContainer(LPD3DXMESHCONTAINER pMeshContainerBase)
{
CMeshContainer *pContainer = (CMeshContainer*)pMeshContainerBase;
SAFE_DELETE_ARRAY(pContainer->Name);
SAFE_DELETE_ARRAY(pContainer->pAdjacency);
SAFE_DELETE_ARRAY(pContainer->pMaterials);
if (pContainer->ppTextures != NULL)
{
for (UINT iMaterial = 0; iMaterial < pContainer->NumMaterials; iMaterial++)
{
SAFE_RELEASE(pContainer->ppTextures[iMaterial]);
}
}
SAFE_DELETE_ARRAY(pContainer->ppTextures);
SAFE_RELEASE(pContainer->MeshData.pMesh);
SAFE_DELETE(pContainer);
return S_OK;
}
/**
* 階層メッシュを描画する
* @param g 描画デバイス
*/
void CAllocateHierarchy::Draw(LPDIRECT3DDEVICE9 g)
{
DrawFrame(g, m_pFrameRoot);
}
/**
* フレームをレンダリングする
* @param g 描画デバイス
* @param pFrameBase 現在のフレーム
*/
void CAllocateHierarchy::DrawFrame(LPDIRECT3DDEVICE9 g, LPD3DXFRAME pFrameBase)
{
// コピー
CMeshFrame *pFrame = (CMeshFrame*)pFrameBase;
CMeshContainer *pMeshContainer = (CMeshContainer*)pFrame->pMeshContainer;
while(pMeshContainer != NULL)
{
DrawContainer(g, pMeshContainer, pFrame);
// 次のメッシュコンテナに進める
pMeshContainer = (CMeshContainer*)pMeshContainer->pNextMeshContainer;
}
// 兄弟フレームを更新
if(pFrame->pFrameSibling != NULL)
{
DrawFrame(g, pFrame->pFrameSibling);
}
// 子フレームを更新
if(pFrame->pFrameFirstChild != NULL)
{
DrawFrame(g, pFrame->pFrameFirstChild);
}
}
/**
* フレーム内のそれぞれのメッシュをレンダリングする
* @param g 描画デバイス
* @param *pContainer メッシュコンテナ
* @param *pFrame フレーム
*/
void CAllocateHierarchy::DrawContainer(
LPDIRECT3DDEVICE9 g,
CMeshContainer *pContainer,
CMeshFrame *pFrame)
{
if(pContainer->pSkinInfo != NULL)
{
// スキンメッシュあり
LPD3DXBONECOMBINATION pBoneCombination
= (LPD3DXBONECOMBINATION)pContainer->pBoneBuffer->GetBufferPointer();
DWORD dwPrevBoneID = UINT_MAX;
for(UINT i = 0; i < pContainer->cntBone; i++)
{
DWORD dwBlendMatrixAmt = 0;
for(UINT j = 0; j < pContainer->weight; j++)
{
if(pBoneCombination[i].BoneId[j] != UINT_MAX)
{
dwBlendMatrixAmt = j;
}
}
// ジオメトリブレンディングを実行するために使う行列の個数を設定
g->SetRenderState(D3DRS_VERTEXBLEND, dwBlendMatrixAmt);
for(UINT j = 0; j < pContainer->weight; j++)
{
UINT iMatrixIndex = pBoneCombination[i].BoneId[j];
if(iMatrixIndex != UINT_MAX)
{
// オブセット行列とボーン行列を掛ける
D3DXMATRIX matStack =
pContainer->pMatOffset[iMatrixIndex]
* (*pContainer->ppMatRoot[iMatrixIndex]);
// 行列スタックに格納
g->SetTransform(D3DTS_WORLDMATRIX(j), &matStack);
}
}
g->SetMaterial(&pContainer->pMaterials[pBoneCombination[i].AttribId].MatD3D);
g->SetTexture(0, pContainer->ppTextures[pBoneCombination[i].AttribId]);
dwPrevBoneID = pBoneCombination[i].AttribId;
pContainer->MeshData.pMesh->DrawSubset(i);
}
}
else
{
// 通常メッシュの場合
g->SetTransform(D3DTS_WORLD, &pFrame->CombinedTransformationMatrix);
for(UINT i = 0; i < pContainer->NumMaterials; i++)
{
g->SetMaterial(&pContainer->pMaterials[i].MatD3D);
g->SetTexture(0, pContainer->ppTextures[i]);
pContainer->MeshData.pMesh->DrawSubset(i);
}
}
}
/**
* ワールド座標を設定
* @param mWorld ワールド座標
*/
void CAllocateHierarchy::SetWorld(LPD3DXMATRIX mWorld)
{
UpdateWorld(m_pFrameRoot, mWorld);
}
/**
* フレーム内のメッシュ毎にワールド変換行列を更新
* @param pFrameBase 現在のフレーム
* @param pParentMatrix 親行列
*/
void CAllocateHierarchy::UpdateWorld(LPD3DXFRAME pFrameBase, LPD3DXMATRIX pParentMatrix)
{
// コピー
CMeshFrame *pFrame = (CMeshFrame*)pFrameBase;
if(pParentMatrix != NULL)
{
// 親行列と変換行列を掛け合わせ
pFrame->CombinedTransformationMatrix = pFrame->TransformationMatrix*(*pParentMatrix);
}
else
{
// 変換行列のみセット
pFrame->CombinedTransformationMatrix = pFrame->TransformationMatrix;
}
// 兄弟フレームを更新
if(pFrame->pFrameSibling != NULL)
{
UpdateWorld(
pFrame->pFrameSibling,
pParentMatrix);
}
// 子フレームを更新
if(pFrame->pFrameFirstChild != NULL)
{
UpdateWorld(
pFrame->pFrameFirstChild,
&pFrame->CombinedTransformationMatrix);
}
}
使い方
使い方はこんな感じです。
LPDIRECT3DDEVICE9 g;
CAllocateHierarchy hierarchy;
try
{
// メッシュ読み込み
hierarchy.Load(g, "kuma.x");
}
catch(...)
{
MessageBox(NULL, "Xファイルの読み込みに失敗しました", "kuma.x", MB_OK);
return;
}
D3DXMATRIX mWorld;
hierarchy.SetWorld(&mWorld); // ワールド行列設定
hierarchy.Draw(g); // 描画
float time;
hierarchy.GetAnimeCtrl()->SetTime(time); // アニメーション更新
