連続したポリゴンの表示

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概要

連続したポリゴンを描画しています。連続したポリゴンを表示する方法として2つのパターンがあります。

連続したポリゴンの表示

動作環境

必須環境

対応 XNA バージョン
  • 4.0
対応プラットフォーム
  • Windows (XP SP2 以降, Vista, 7)
  • Xbox 360
  • Windows Phone 7
Windows 必須頂点シェーダ バージョン 2.0
Windows 必須ピクセルシェーダ バージョン 2.0

動作確認環境

プラットフォーム
  • Windows 7
  • Xbox 360
  • Windows Phone 7 エミュレーター

内容

4つ以上の頂点を使用した場合、ポリゴンを連続して描画することができます。そのパターンとして「TriangleList」「TriangleStrip」の2つのパターンで描画する方法があります。ちなみに XNA Framework 3.1 まであった「TriangleFan」はなくなりました。これは DirectX 10 以降の仕様に合わせたためです。

TriangleList

TriangleList

「TriangleList」は3つのごとに三角形ポリゴンをひとつ描画します。複雑なモデルの形状など、もっともよく使われるパターンです。

TriangleStrip

TriangleStrip

「TriangleStrip」は交互に三角形ポリゴンを描画する形になります。ポリゴンを次々と折り返して描画するようなイメージだと思ってください。TriangleStrip で描画した場合、偶数枚目のポリゴンが裏を向いてしまうので描画パイプラインはこれを補正して描画するようにしています。

このパターンはフィールドや建物など規則的にポリゴンが並ぶ場合に使用されることがあります。

描画

それぞれのパターンでポリゴンを描画するには、「GraphicsDevice.DrawPrimitives」メソッド(またはその他の描画メソッド)で、プリミティブの種類の指定に「PrimitiveType.TriangleList」「PrimitiveType.TriangleStrip」をそれぞれ指定します。

第3引数のプリミティブ数は描画するポリゴンの数を指定するので、プリミティブの種類によって指定する数が違います。

// TriangleList で描画する
this.GraphicsDevice.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 0, 2);
// TriangleStrip で描画する
this.GraphicsDevice.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleStrip, 0, 4);

全コード

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Audio;
using Microsoft.Xna.Framework.Content;
using Microsoft.Xna.Framework.GamerServices;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
using Microsoft.Xna.Framework.Input;
using Microsoft.Xna.Framework.Media;
#if WINDOWS_PHONE
using Microsoft.Xna.Framework.Input.Touch;
#endif

namespace SequencingTriangle
{
    /// <summary>
    /// ゲームメインクラス
    /// </summary>
    public class GameMain : Microsoft.Xna.Framework.Game
    {
        /// <summary>
        /// グラフィックデバイス管理クラス
        /// </summary>
        private GraphicsDeviceManager graphics = null;

        /// <summary>
        /// スプライトのバッチ化クラス
        /// </summary>
        private SpriteBatch spriteBatch = null;

        /// <summary>
        /// TriangleList 用頂点バッファ
        /// </summary>
        private VertexBuffer triangleListVertexBuffer = null;

        /// <summary>
        /// TriangleStrip 用頂点バッファ
        /// </summary>
        private VertexBuffer triangleStripVertexBuffer = null;

        /// <summary>
        /// 基本エフェクト
        /// </summary>
        private BasicEffect basicEffect = null;


        /// <summary>
        /// GameMain コンストラクタ
        /// </summary>
        public GameMain()
        {
            // グラフィックデバイス管理クラスの作成
            this.graphics = new GraphicsDeviceManager(this);

            // ゲームコンテンツのルートディレクトリを設定
            this.Content.RootDirectory = "Content";

#if WINDOWS_PHONE
            // Windows Phone のデフォルトのフレームレートは 30 FPS
            this.TargetElapsedTime = TimeSpan.FromTicks(333333);

            // バックバッファサイズの設定
            this.graphics.PreferredBackBufferWidth = 480;
            this.graphics.PreferredBackBufferHeight = 800;

            // フルスクリーン表示
            this.graphics.IsFullScreen = true;
#endif
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが始まる前の初期化処理を行うメソッド
        /// グラフィック以外のデータの読み込み、コンポーネントの初期化を行う
        /// </summary>
        protected override void Initialize()
        {
            // TODO: ここに初期化ロジックを書いてください

            // コンポーネントの初期化などを行います
            base.Initialize();
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが始まるときに一回だけ呼ばれ
        /// すべてのゲームコンテンツを読み込みます
        /// </summary>
        protected override void LoadContent()
        {
            // テクスチャーを描画するためのスプライトバッチクラスを作成します
            this.spriteBatch = new SpriteBatch(this.GraphicsDevice);

            // エフェクトを作成
            this.basicEffect = new BasicEffect(this.GraphicsDevice);

            // エフェクトで頂点カラーを有効にする
            this.basicEffect.VertexColorEnabled = true;

            // ビューマトリックスをあらかじめ設定 ((0, 0, 12) から原点を見る)
            this.basicEffect.View = Matrix.CreateLookAt(
                    new Vector3(0.0f, 0.0f, 12.0f),
                    Vector3.Zero,
                    Vector3.Up
                );

            // プロジェクションマトリックスをあらかじめ設定
            this.basicEffect.Projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(
                    MathHelper.ToRadians(45.0f),
                    (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Width /
                        (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Height,
                    1.0f,
                    100.0f
                );

            // TriangleList 用頂点バッファ作成
            this.triangleListVertexBuffer = new VertexBuffer(this.GraphicsDevice,
                VertexPositionColor.VertexDeclaration, 6, BufferUsage.None);

            // TriangleList 用頂点データを作成する
            VertexPositionColor[] triangleListVertices = new VertexPositionColor[6];

            triangleListVertices[0] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.5f, 0.5f, 0.0f),
                                                              Color.Blue);
            triangleListVertices[1] = new VertexPositionColor(new Vector3(-1.5f, 2.5f, 0.0f),
                                                              Color.Green);
            triangleListVertices[2] = new VertexPositionColor(new Vector3(-0.5f, 0.5f, 0.0f),
                                                              Color.Red);
            triangleListVertices[3] = new VertexPositionColor(new Vector3(0.5f, 0.5f, 0.0f),
                                                              Color.Yellow);
            triangleListVertices[4] = new VertexPositionColor(new Vector3(1.5f, 2.5f, 0.0f),
                                                              Color.Black);
            triangleListVertices[5] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.5f, 0.5f, 0.0f),
                                                              Color.White);

            // 頂点データを頂点バッファに書き込む
            this.triangleListVertexBuffer.SetData(triangleListVertices);

            // TriangleStrip 用頂点バッファ作成
            this.triangleStripVertexBuffer = new VertexBuffer(this.GraphicsDevice,
                VertexPositionColor.VertexDeclaration, 6, BufferUsage.None);

            // TriangleStrip 用頂点データを作成する
            VertexPositionColor[] triangleStripVertices = new VertexPositionColor[6];

            triangleStripVertices[0] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.5f, -2.5f, 0.0f),
                                                               Color.Red);
            triangleStripVertices[1] = new VertexPositionColor(new Vector3(-1.5f, -0.5f, 0.0f),
                                                               Color.Blue);
            triangleStripVertices[2] = new VertexPositionColor(new Vector3(-0.5f, -2.5f, 0.0f),
                                                               Color.Green);
            triangleStripVertices[3] = new VertexPositionColor(new Vector3(0.5f, -0.5f, 0.0f),
                                                               Color.Yellow);
            triangleStripVertices[4] = new VertexPositionColor(new Vector3(1.5f, -2.5f, 0.0f),
                                                               Color.Black);
            triangleStripVertices[5] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.5f, -0.5f, 0.0f),
                                                               Color.White);

            // 頂点データを頂点バッファに書き込む
            this.triangleStripVertexBuffer.SetData(triangleStripVertices);
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが終了するときに一回だけ呼ばれ
        /// すべてのゲームコンテンツをアンロードします
        /// </summary>
        protected override void UnloadContent()
        {
            // TODO: ContentManager で管理されていないコンテンツを
            //       ここでアンロードしてください
        }

        /// <summary>
        /// 描画以外のデータ更新等の処理を行うメソッド
        /// 主に入力処理、衝突判定などの物理計算、オーディオの再生など
        /// </summary>
        /// <param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
        protected override void Update(GameTime gameTime)
        {
            // Xbox 360 コントローラ、Windows Phone の BACK ボタンを押したときに
            // ゲームを終了させます
            if (GamePad.GetState(PlayerIndex.One).Buttons.Back == ButtonState.Pressed)
            {
                this.Exit();
            }

            // TODO: ここに更新処理を記述してください

            // 登録された GameComponent を更新する
            base.Update(gameTime);
        }

        /// <summary>
        /// 描画処理を行うメソッド
        /// </summary>
        /// <param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
        protected override void Draw(GameTime gameTime)
        {
            // 画面を指定した色でクリアします
            this.GraphicsDevice.Clear(Color.CornflowerBlue);

            // 描画に使用する頂点バッファをセットします
            this.GraphicsDevice.SetVertexBuffer(this.triangleListVertexBuffer);

            // パスの数だけ繰り替えし描画
            foreach (EffectPass pass in this.basicEffect.CurrentTechnique.Passes)
            {
                // パスの開始
                pass.Apply();
                
                // TriangleList で描画する
                this.GraphicsDevice.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 0, 2);
            }

            // 描画に使用する頂点バッファをセットします
            this.GraphicsDevice.SetVertexBuffer(this.triangleStripVertexBuffer);
            
            // パスの数だけ繰り替えし描画
            foreach (EffectPass pass in this.basicEffect.CurrentTechnique.Passes)
            {
                // パスの開始
                pass.Apply();
                
                // TriangleStrip で描画する
                this.GraphicsDevice.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleStrip, 0, 4);
            }

            // 登録された DrawableGameComponent を描画する
            base.Draw(gameTime);
        }
    }
}