इंडेक्स बफ़र्स का उपयोग करके बॉक्स प्रदर्शित करना

सारांश

मैं एक बॉक्स बनाने के लिए बहुत सारे बहुभुज का उपयोग करता हूं। ऐसा करने में, शीर्ष डेटा में डेटा की मात्रा को कम करने के लिए एक इंडेक्स बफर का उपयोग किया जाता है।

परिचालन का वातावरण

आवश्यकताएँ

परिचालन का वातावरण

सार तत्व

बॉक्स के बारे में

बॉक्स में छह चेहरे होते हैं, जिनमें से एक में दो त्रिकोणीय बहुभुज होते हैं। इसका मतलब है कि त्रिकोणीय बहुभुजों की कुल संख्या "2×6 = 12" है। इसके अलावा, चूंकि त्रिकोणीय बहुभुज में तीन कोने होते हैं, इसलिए शीर्षों का कुल योग "12×3 = 36" होता है। इसलिए, केवल "वर्टेक्सबफर" के साथ बनाते समय, इसे एक बॉक्स के रूप में प्रदर्शित करना संभव है यदि आप स्थिति की जानकारी तय करते हैं ताकि डेटा के 36 टुकड़े एक बॉक्स के आकार में हों और इसे लिखें। (त्रिभुजपट्टी के लिए 24 आवश्यक हैं)

लेकिन एक बॉक्स की कल्पना करो। बॉक्स के कोने 8 टुकड़े हैं। स्थान की जानकारी के लिए आठ पर्याप्त होना चाहिए। जैसे-जैसे वर्टेक्स डेटा की संख्या बढ़ती है, यह मेमोरी पर दबाव डालता है। इसे किसी तरह कम करने के लिए, हम "IndexBuffer" का उपयोग करते हैं।

आपको केवल 8 स्थिति की जानकारी की आवश्यकता है, लेकिन बहुभुज के लिए आपको हमेशा 36 शीर्षों की आवश्यकता होती है। इसलिए, "इंडेक्सबफर" का उपयोग करने का उद्देश्य 8 शीर्ष डेटा साझा करना है।

खेत

/// <summary>
/// インデックスバッファ
/// </summary>
private IndexBuffer indexBuffer = null;

/// <summary>
/// インデックスバッファの各頂点番号配列
/// </summary>
private static readonly Int16[] vertexIndices = new Int16[] {
    2, 0, 1, // １枚目のポリゴン
    1, 3, 2, // ２枚目のポリゴン
    4, 0, 2, // ３枚目のポリゴン
    2, 6, 4, // ４枚目のポリゴン
    5, 1, 0, // ５枚目のポリゴン
    0, 4, 5, // ６枚目のポリゴン
    7, 3, 1, // ７枚目のポリゴン
    1, 5, 7, // ８枚目のポリゴン
    6, 2, 3, // ９枚目のポリゴン
    3, 7, 6, // １０枚目のポリゴン
    4, 6, 7, // １１枚目のポリゴン
    7, 5, 4  // １２枚目のポリゴン
};

फ़ील्ड को "इंडेक्सबफर" घोषित किया गया है, लेकिन इसके तहत "वर्टेक्स नंबर सरणी" पूर्व-निर्मित है। यह सरणी 36 शीर्षों के लिए एक सरणी आरक्षित करती है, लेकिन प्रत्येक संख्या का अर्थ यह है कि प्रत्येक त्रिकोण बहुभुज द्वारा उपयोग किए जाने वाले आठ शीर्ष डेटा के कितने शीर्ष डेटा हैं। यदि आप बारीकी से देखते हैं, तो आप देख सकते हैं कि अंदर का डेटा "0 ~ 7" के बीच एक सूचकांक के साथ लिखा गया है। टिप्पणियों में देखना आसान है।

वैसे, सरणी का प्रकार "Int16 []" है, लेकिन यह "शॉर्ट []" (2 बाइट्स) भी हो सकता है। कुछ मामलों में, "int" (4 बाइट्स) के साथ एक सरणी बनाई जाती है, लेकिन इसका उपयोग तब किया जाता है जब शीर्षों की संख्या "65535" से अधिक हो जाती है। यदि शीर्षों की संख्या कभी भी इस संख्या से अधिक नहीं होती है, तो स्मृति खपत को कम करने के लिए 2-बाइट डेटा की एक सरणी बनाएँ।

नवनिर्माण

// 頂点の数
int vertexCount = 8;

// 頂点バッファ作成
this.vertexBuffer = new VertexBuffer(this.GraphicsDevice,
    typeof(VertexPositionColor), vertexCount, BufferUsage.None);

// 頂点データを作成する
VertexPositionColor[] vertives = new VertexPositionColor[vertexCount];

vertives[0] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, 2.0f, -2.0f), Color.Yellow);
vertives[1] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, 2.0f, -2.0f), Color.Gray);
vertives[2] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, 2.0f, 2.0f), Color.Purple);
vertives[3] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, 2.0f, 2.0f), Color.Red);
vertives[4] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, -2.0f, -2.0f), Color.SkyBlue);
vertives[5] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, -2.0f, -2.0f), Color.Orange);
vertives[6] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, -2.0f, 2.0f), Color.Green);
vertives[7] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, -2.0f, 2.0f), Color.Blue);

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

वर्टेक्स बफ़र्स बनाना। मूल रूप से, 36 कोने बनाना आवश्यक है, लेकिन इंडेक्स बफर का उपयोग करके, आपको केवल 8 कोने बनाने की आवश्यकता है।

// インデックスバッファを作成
this.indexBuffer = new IndexBuffer(this.GraphicsDevice,
    IndexElementSize.SixteenBits, 3 * 12, BufferUsage.None);

// 頂点インデックスを書き込む
this.indexBuffer.SetData(vertexIndices);

इंडेक्स बफ़र्स बनाना। दूसरा तर्क लिखे जाने वाले शीर्ष सूचकांक के बिट्स की संख्या निर्दिष्ट करता है। चूंकि एक इंडेक्स 2 बाइट्स है, इसलिए "IndexElementSize.SixteenBits" निर्दिष्ट करें।

तीसरा तर्क इंडेक्स की संख्या है। इस मामले में, हम 12 बहुभुज खींचेंगे, इसलिए 36 निर्दिष्ट करें, जो त्रिकोणीय बहुभुजों के शीर्षों × बहुभुजों की संख्या है। बेशक, यदि आप इंडेक्स सरणी में तत्वों की संख्या निर्दिष्ट करते हैं तो कोई समस्या नहीं है, लेकिन इस बार संख्याओं को स्पष्टता के लिए जानबूझकर अलग किया गया है।

चूंकि हमने पहले से ही फ़ील्ड के साथ वर्टेक्स इंडेक्स की एक सरणी बनाई है, इसलिए हम उन्हें "IndexBuffer.SetData" विधि के साथ लिखेंगे।

IndexBuffer निर्माता

IndexBuffer वर्ग का एक उदाहरण बनाता है जो शीर्ष डेटा का संदर्भ देने वाली अनुक्रमणिका प्रबंधित करता है।

IndexBuffer.SetData विधि

इंडेक्स बफर में वर्टेक्स इंडेक्स की सरणी की प्रतिलिपि बनाएँ।

आरेखन कला

// インデックスバッファをセット
this.GraphicsDevice.Indices = this.indexBuffer;

यदि आप इंडेक्स बफर का उपयोग करना चाहते हैं, तो पॉलीगॉन खींचने से पहले डिवाइस पर इंडेक्स बफर सेट करें।

// インデックスを使用してポリゴンを描画する
this.GraphicsDevice.DrawIndexedPrimitives(
    PrimitiveType.TriangleList,
    0,
    0,
    8,
    0,
    12
);

यदि आप इंडेक्स और वर्टेक्स बफ़र्स का उपयोग कर रहे हैं, तो बहुभुज बनाने के लिए "GraphicsDevice.DrawIndexedPrimitives" विधि का उपयोग करें।

चौथा तर्क बनाए गए शीर्षों की संख्या है। नमूने में, "8" निर्दिष्ट है क्योंकि 8 शीर्ष डेटा साझा किया गया है।

छठा तर्क आदिम की संख्या निर्दिष्ट करता है। यह "12" है क्योंकि यह 12 त्रिकोणीय बहुभुज खींचता है।

अन्य संख्यात्मक मापदंडों के लिए, 0 ठीक है।

GraphicsDevice.DrawIndexedPrimitives विधि

निर्दिष्ट शीर्ष सूचकांक और शीर्ष बफर के आधार पर एक आदिम खींचता है।

सभी कोड

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

        /// <summary>
        /// 頂点バッファ
        /// </summary>
        private VertexBuffer vertexBuffer = null;

        /// <summary>
        /// インデックスバッファ
        /// </summary>
        private IndexBuffer indexBuffer = null;

        /// <summary>
        /// インデックスバッファの各頂点番号配列
        /// </summary>
        private static readonly Int16[] vertexIndices = new Int16[] {
            2, 0, 1, // １枚目のポリゴン
            1, 3, 2, // ２枚目のポリゴン
            4, 0, 2, // ３枚目のポリゴン
            2, 6, 4, // ４枚目のポリゴン
            5, 1, 0, // ５枚目のポリゴン
            0, 4, 5, // ６枚目のポリゴン
            7, 3, 1, // ７枚目のポリゴン
            1, 5, 7, // ８枚目のポリゴン
            6, 2, 3, // ９枚目のポリゴン
            3, 7, 6, // １０枚目のポリゴン
            4, 6, 7, // １１枚目のポリゴン
            7, 5, 4  // １２枚目のポリゴン
        };


        /// <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 ((10, 10, 10) から原点を見る)
            this.basicEffect.View = Matrix.CreateLookAt(
                    new Vector3(10.0f, 10.0f, 10.0f),
                    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
                );

            // 頂点の数
            int vertexCount = 8;

            // 頂点バッファ作成
            this.vertexBuffer = new VertexBuffer(this.GraphicsDevice,
                typeof(VertexPositionColor), vertexCount, BufferUsage.None);

            // 頂点データを作成する
            VertexPositionColor[] vertives = new VertexPositionColor[vertexCount];

            vertives[0] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, 2.0f, -2.0f), Color.Yellow);
            vertives[1] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, 2.0f, -2.0f), Color.Gray);
            vertives[2] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, 2.0f, 2.0f), Color.Purple);
            vertives[3] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, 2.0f, 2.0f), Color.Red);
            vertives[4] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, -2.0f, -2.0f), Color.SkyBlue);
            vertives[5] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, -2.0f, -2.0f), Color.Orange);
            vertives[6] = new VertexPositionColor(new Vector3(-2.0f, -2.0f, 2.0f), Color.Green);
            vertives[7] = new VertexPositionColor(new Vector3(2.0f, -2.0f, 2.0f), Color.Blue);

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

            // インデックスバッファを作成
            this.indexBuffer = new IndexBuffer(this.GraphicsDevice,
                IndexElementSize.SixteenBits, 3 * 12, BufferUsage.None);

            // 頂点インデックスを書き込む
            this.indexBuffer.SetData(vertexIndices);
        }

        /// <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
            this.GraphicsDevice.SetVertexBuffer(this.vertexBuffer);

            // インデックスバッファをセット
            this.GraphicsDevice.Indices = this.indexBuffer;

            // パスの数だけ繰り替えし描画 (といっても BasicEffect は通常１回)
            foreach (EffectPass pass in this.basicEffect.CurrentTechnique.Passes)
            {
                // パスの開始
                pass.Apply();
                
                // インデックスを使用してポリゴンを描画する
                this.GraphicsDevice.DrawIndexedPrimitives(
                    PrimitiveType.TriangleList,
                    0,
                    0,
                    8,
                    0,
                    12
                );
            }

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