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その5 高速フォント表示:サンプルプログラム

 DirectX技術編「高速フォント表示」で説明した内容を踏まえたサンプルプログラムです。実行するとブルーバックにMS明朝の「あ」が大きく表示されます。この「あ」は実行時にテクスチャとして作成され、板ポリゴンに貼られているため描画は高速です。また、半透明処理がかかっています。


サンプルスクリーンショット

 以下のプログラムは空のプロジェクトにコピペすることで完全に動きます。上からデバッグしていくと、何をしているか良くわかるように1つのソースで完結させています。今回のポイントになりそうなところは太文字で示されています。
(もしうまく動かないようでしたらこちらのデバッグ用プログラムを実行後、掲示板にてご連絡下さい)

(2006. 7. 28追記)
 binさんより頂いたunicode文字セット設定時にコンパイルエラーが出るという報告を受け、unicodeに対応させました。コンパイル時にフラグで切り替えてあります(太文字部分参照)

(2007. 11. 28追記)
 いりもさんよりテクスチャの作成に失敗する報告を受けまして、テクスチャ作成方法に幅を持たせました。

// 高速フォント表示サンプルプログラム

#pragma comment(lib, "dxguid.lib")
#pragma comment(lib, "d3d9.lib")

#include <windows.h>
#include <tchar.h>
#include <d3d9.h>
#include <d3dx9.h>

TCHAR gName[100] = _T("高速フォント表示サンプルプログラム");


/// 頂点関係 ///
#define FVF_CUSTOM ( D3DFVF_XYZRHW | D3DFVF_DIFFUSE | D3DFVF_TEX1 ) // 座標変換済み頂点

struct CUSTOMVERTEX{
   float x,y,z; // 頂点座標 
   float rhw; // 除算数
   DWORD dwColor; // 頂点の色
   float u, v; // テクスチャ座標 
};



LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT mes, WPARAM wParam, LPARAM lParam){
   if(mes == WM_DESTROY) {PostQuitMessage(0); return 0;}
   return DefWindowProc(hWnd, mes, wParam, lParam);
}


int APIENTRY _tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
   // アプリケーションの初期化
   MSG msg; HWND hWnd;
   WNDCLASSEX wcex ={sizeof(WNDCLASSEX), CS_HREDRAW | CS_VREDRAW, WndProc, 0, 0, hInstance, NULL, NULL,
                                    (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1), NULL, (TCHAR*)gName, NULL};
   if(!RegisterClassEx(&wcex))
      return 0;

   if(!(hWnd = CreateWindow(gName, gName, WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0,
                                    NULL, NULL, hInstance, NULL)))
      return 0;

   // Direct3Dの初期化
   LPDIRECT3D9 g_pD3D;
   LPDIRECT3DDEVICE9 g_pD3DDev;
   if( !(g_pD3D = Direct3DCreate9( D3D_SDK_VERSION )) ) return 0;

   D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp = {0,0,D3DFMT_UNKNOWN,0,D3DMULTISAMPLE_NONE,0,
                                                      D3DSWAPEFFECT_DISCARD,NULL,TRUE,0,D3DFMT_UNKNOWN,0,0}; 

   if( FAILED( g_pD3D->CreateDevice( D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, hWnd,
                                                   D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &d3dpp, &g_pD3DDev ) ) ){
   g_pD3D->Release();
   return 0;
   }

   ShowWindow(hWnd, nCmdShow);

   // フォントの生成
   int fontsize = 500;
   LOGFONT lf = {fontsize, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, SHIFTJIS_CHARSET, OUT_TT_ONLY_PRECIS,
   CLIP_DEFAULT_PRECIS, PROOF_QUALITY, FIXED_PITCH | FF_MODERN, _T("MS 明朝")};
   HFONT hFont;
   if(!(hFont = CreateFontIndirect(&lf))){
      g_pD3DDev->Release(); g_pD3D->Release();
      return 0;
   }

   // デバイスコンテキスト取得
   // デバイスにフォントを持たせないとGetGlyphOutline関数はエラーとなる
   HDC hdc = GetDC(NULL);
   HFONT oldFont = (HFONT)SelectObject(hdc, hFont);

   // 文字コード取得
   TCHAR *c = _T("あ");
   UINT code = 0;
#if _UNICODE
   // unicodeの場合、文字コードは単純にワイド文字のUINT変換です
     code = (UINT)*c;
#else
   // マルチバイト文字の場合、
   // 1バイト文字のコードは1バイト目のUINT変換、
   // 2バイト文字のコードは[先導コード]*256 + [文字コード]です
   if(IsDBCSLeadByte(*c))
      code = (BYTE)c[0]<<8 | (BYTE)c[1];
   else
      code = c[0];
#endif

   // フォントビットマップ取得
   TEXTMETRIC TM;
   GetTextMetrics( hdc, &TM );
   GLYPHMETRICS GM;
   CONST MAT2 Mat = {{0,1},{0,0},{0,0},{0,1}};
   DWORD size = GetGlyphOutline(hdc, code, GGO_GRAY4_BITMAP, &GM, 0, NULL, &Mat);
   BYTE *ptr = new BYTE[size];
   GetGlyphOutline(hdc, code, GGO_GRAY4_BITMAP, &GM, size, ptr, &Mat);

   // デバイスコンテキストとフォントハンドルの開放
   SelectObject(hdc, oldFont);
   DeleteObject(hFont);
   ReleaseDC(NULL, hdc);


   // 頂点情報
   float a = 1.0f; // テクスチャの縮尺
   float fTexW = GM.gmCellIncX * a; // テクスチャの横幅
   float fTexH = TM.tmHeight * a; // テクスチャの高さ
   DWORD FontColor = 0x80ffffff; // テクスチャカラー(透明度50%)

   CUSTOMVERTEX v[]=
   {
      { fTexW, 0.0f, 0.0f, 1.0f, FontColor, 1.0f, 0.0f},
      { fTexW, fTexH, 0.0f, 1.0f, FontColor, 1.0f, 1.0f}, 
      { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, FontColor, 0.0f, 0.0f}, 
      { 0.0f, fTexH, 0.0f, 1.0f, FontColor, 0.0f, 1.0f} 
   };

   // 頂点バッファ作成
   IDirect3DVertexBuffer9* pVertex;
   if(FAILED(g_pD3DDev->CreateVertexBuffer(sizeof(CUSTOMVERTEX)*4, D3DUSAGE_WRITEONLY, FVF_CUSTOM,
                                                             D3DPOOL_MANAGED, &pVertex, NULL))){
      g_pD3DDev->Release(); g_pD3D->Release(); delete[] ptr;
      return 0;
   }

   // 頂点情報の書き込み
   void *pData;
   if(FAILED(pVertex->Lock(0, sizeof(CUSTOMVERTEX)*4, (void**)&pData, 0))){
      g_pD3DDev->Release(); g_pD3D->Release(); delete[] ptr;
      return 0;
   }
   memcpy(pData, v, sizeof(CUSTOMVERTEX)*4);
   pVertex->Unlock();


   // テクスチャ作成
   LPDIRECT3DTEXTURE9 pTex;
   if(FAILED(g_pD3DDev->CreateTexture( GM.gmCellIncX, TM.tmHeight, 1, D3DUSAGE_DYNAMIC, D3DFMT_A8R8G8B8, D3DPOOL_DEFAULT, &pTex, NULL)))
   if(FAILED(g_pD3DDev->CreateTexture( GM.gmCellIncX, TM.tmHeight, 1, 0, D3DFMT_A8R8G8B8, D3DPOOL_MANAGED, &pTex, NULL)))
   {
         g_pD3DDev->Release(); g_pD3D->Release(); delete[] ptr;
         return 0;
   }

   // テクスチャにフォントビットマップ書き込み
   D3DLOCKED_RECT LockedRect;
   if(FAILED(pTex->LockRect(0, &LockedRect, NULL, D3DLOCK_DISCARD)))
   if(FAILED(pTex->LockRect(0, &LockedRect, NULL, 0)))
   {
      g_pD3DDev->Release(); g_pD3D->Release(); delete[] ptr;
      return 0;
   }

   // フォント情報の書き込み
   // iOfs_x, iOfs_y : 書き出し位置(左上)
   // iBmp_w, iBmp_h : フォントビットマップの幅高
   // Level : α値の段階 (GGO_GRAY4_BITMAPなので17段階)
   int iOfs_x = GM.gmptGlyphOrigin.x;
   int iOfs_y = TM.tmAscent - GM.gmptGlyphOrigin.y;
   int iBmp_w = GM.gmBlackBoxX + (4-(GM.gmBlackBoxX%4))%4;
   int iBmp_h = GM.gmBlackBoxY;
   int Level = 17;
   int x, y;
   DWORD Alpha, Color;
   FillMemory(LockedRect.pBits , LockedRect.Pitch * TM.tmHeight, 0);
   for(y=iOfs_y; y<iOfs_y+iBmp_h; y++)
   for(x=iOfs_x; x<iOfs_x+GM.gmBlackBoxX; x++){
      Alpha = (255 * ptr[x-iOfs_x + iBmp_w*(y-iOfs_y)]) / (Level-1);
      Color = 0x00ffffff | (Alpha<<24);
      memcpy((BYTE*)LockedRect.pBits + LockedRect.Pitch*y + 4*x, &Color, sizeof(DWORD));
   }
   pTex->UnlockRect(0);
   delete[] ptr;

   // テクスチャセット
   g_pD3DDev->SetTexture(0, pTex);
   g_pD3DDev->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLORARG1, D3DTA_TEXTURE ); 
   g_pD3DDev->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLOROP , D3DTOP_MODULATE );
   g_pD3DDev->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLORARG2, D3DTA_DIFFUSE ); 
   g_pD3DDev->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAARG1, D3DTA_TEXTURE );
   g_pD3DDev->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAOP , D3DTOP_MODULATE ); 
   g_pD3DDev->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAARG2, D3DTA_DIFFUSE ); // 板ポリのα値を利用

   // レンダリングステート
   g_pD3DDev->SetRenderState(D3DRS_ALPHABLENDENABLE, TRUE);
   g_pD3DDev->SetRenderState(D3DRS_SRCBLEND, D3DBLEND_SRCALPHA);
   g_pD3DDev->SetRenderState(D3DRS_DESTBLEND, D3DBLEND_INVSRCALPHA); 


   // メッセージ ループ
   do{
      Sleep(1);
      if( PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE) ){ DispatchMessage(&msg);}
      else{
         // Direct3Dの処理
         g_pD3DDev->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(0,0,255), 1.0f, 0 );
         g_pD3DDev->BeginScene();

            // 描画
            g_pD3DDev->SetStreamSource(0, pVertex, 0, sizeof(CUSTOMVERTEX));
            g_pD3DDev->SetFVF(FVF_CUSTOM);
            g_pD3DDev->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 0, 2);

         g_pD3DDev->EndScene();
         g_pD3DDev->Present( NULL, NULL, NULL, NULL );
      }
   }while(msg.message != WM_QUIT);

   pVertex->Release();
   pTex->Release();
   g_pD3DDev->Release();
   g_pD3D->Release();

   return 0;
}