モデルの拡大縮小

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概要

スケール座標変換を行いモデルのスケールを変化させます。

動作環境

必須環境

動作確認環境

サンプルの操作方法

内容

フィールド

拡大縮小は XYZ に対して変更できるので、Vector3 構造体を使用します。原寸は(1, 1, 1)なので「Vector3.One」で初期化しています。

/// <summary>
/// モデルのスケール
/// </summary>
private Vector3 scale = Vector3.One;

モデルの拡大縮小

キーボード、またはマウス、ゲームパッドでモデルのスケールを変化させます。ちなみにスケールの計算は適当です。(下記のコードはゲームパッドでの操作部分のみ抜粋しています)

GamePadState gamePadState = GamePad.GetState(PlayerIndex.One);

// ゲームパッドによるモデルの拡大縮小操作
if (gamePadState.IsConnected)
{
    this.scale.X = gamePadState.ThumbSticks.Left.X + 1.0f;
    this.scale.Z = gamePadState.ThumbSticks.Left.Y + 1.0f;
}

スケール座標変換

「Matrix.CreateScale」メソッドにスケール情報である Vector3 パラメータを渡すことにより、スケール行列を作成することができます。これをモデルのエフェクト「BasicEffect.World」にセットするとモデルを拡大縮小させることができます。

foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
{
    // モデルのスケールを設定
    foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
    {
        effect.World = Matrix.CreateScale(this.scale);
    }

    // モデルを描画
    mesh.Draw();
}

Matrix.CreateScale メソッド

スケール行列を作成します。

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 ScalingModel
{
    /// <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>
        /// スプライトでテキストを描画するためのフォント
        /// </summary>
        private SpriteFont font = null;

        /// <summary>
        /// モデル
        /// </summary>
        private Model model = null;

        /// <summary>
        /// モデルのスケール
        /// </summary>
        private Vector3 scale = Vector3.One;

        /// <summary>
        /// 自動動作フラグ
        /// </summary>
        private int autoMode = 0;

        /// <summary>
        /// マウスボタン押下フラグ
        /// </summary>
        private bool isMousePressed = false;


        /// <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);

            // フォントをコンテンツパイプラインから読み込む
            this.font = this.Content.Load<SpriteFont>("Font");

            // モデルを作成
            this.model = this.Content.Load<Model>("Model");

            // 今回はパラメータをあらかじめ設定しておく
            foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
            {
                foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
                {
                    // デフォルトのライト適用
                    effect.EnableDefaultLighting();

                    // ビューマトリックスをあらかじめ設定
                    effect.View = Matrix.CreateLookAt(
                        new Vector3(0.0f, 10.0f, 5.0f),
                        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
                    effect.Projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(
                        MathHelper.ToRadians(45.0f),
                        (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Width /
                            (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Height,
                        1.0f,
                        100.0f
                    );
                }
            }
        }

        /// <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)
        {
            KeyboardState keyState = Keyboard.GetState();
            MouseState mouseState = Mouse.GetState();
            GamePadState gamePadState = GamePad.GetState(PlayerIndex.One);

            // 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 (gamePadState.Buttons.Back == ButtonState.Pressed)
            {
                this.Exit();
            }

            // マウスによる自動動作切り替え
            if (this.isMousePressed == false &&
                mouseState.LeftButton == ButtonState.Pressed)
            {
                this.isMousePressed = true;

                this.autoMode = (this.autoMode + 1) % 3;
            }
            this.isMousePressed = mouseState.LeftButton == ButtonState.Pressed;
            
            // キーボードによるモデルの拡大縮小操作
            if (keyState.IsKeyDown(Keys.Left))
            {
                this.scale.X /= 1.1f;
            }
            if (keyState.IsKeyDown(Keys.Right))
            {
                this.scale.X *= 1.1f;
            }
            if (keyState.IsKeyDown(Keys.Up))
            {
                this.scale.Z *= 1.1f;
            }
            if (keyState.IsKeyDown(Keys.Down))
            {
                this.scale.Z /= 1.1f;
            }
            if (this.autoMode == 1)
            {
                this.scale.X = (float)(Math.Sin(gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds) + 1);
            }
            if (this.autoMode == 2)
            {
                this.scale.Z = (float)(Math.Sin(gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds) + 1);
            }

            // ゲームパッドによるモデルの拡大縮小操作
            if (gamePadState.IsConnected)
            {
                this.scale.X = gamePadState.ThumbSticks.Left.X + 1.0f;
                this.scale.Z = gamePadState.ThumbSticks.Left.Y + 1.0f;
            }
            
            // 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);

            foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
            {
                // モデルのスケールを設定
                foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
                {
                    effect.World = Matrix.CreateScale(this.scale);
                }

                // モデルを描画
                mesh.Draw();
            }

            // スプライトの描画準備
            this.spriteBatch.Begin();

            // テキストをスプライトとして描画する
            this.spriteBatch.DrawString(this.font,
                "X:" + this.scale.X.ToString() + Environment.NewLine +
                "Y:" + this.scale.Y.ToString() + Environment.NewLine +
                "Z:" + this.scale.Z.ToString() + Environment.NewLine +
                "MousePressAutoMode : " + this.autoMode,
                new Vector2(50, 50), Color.White);

            // スプライトの一括描画
            this.spriteBatch.End();

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