Direct3D 11の基本プログラムです

D3DBasic.cpp

/*----------------------------------------------------------------------------
プログラム名:D3DBasic
プログラム概要：Direct3D 11の基本プログラムです
--------------------------------------------------------------------------------
*/

//インクルード
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <locale.h>
#include <vector>
#include <tchar.h>
#include <d3d11.h>

#pragma comment(lib,"D3D11.lib")

//マニフェスト登録
#pragma comment(linker,"\"/manifestdependency:type='win32' "	\
	"name='Microsoft.Windows.Common-Controls' "					\
	"version='6.0.0.0' "										\
	"processorArchitecture='*' "								\
	"publicKeyToken='6595b64144ccf1df' "						\
	"language='*'\"")

//マクロ部
#define PRONAME		"D3DIntroduction - Basic"			//プログラム名
#define PROVER		"1.0.1.0"			//プログラムバージョン
#define PRONAME_TXT	TEXT(PRONAME)		//プログラム名(テキスト)
#define PROVER_TXT	TEXT(PROVER)		//プログラムバージョン(テキスト)

//プロトタイプ(基本）
ATOM RegistWindowClass(HINSTANCE);			/* ウィンドウクラスの登録 */
BOOL CreateMainWindow(HINSTANCE, int);		/* ウィンドウの作成  */
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);		/* ウィンドウプロシージャー */

BOOL OnIdle(void);
void OnRender(void);
void OnPaint(void);

//Direct3D関連プロトタイプ宣言
BOOL InitDirect3D(void);
void UninitDirect3D(void);
BOOL CreateD3DDeviceWithSwapChain(D3D_FEATURE_LEVEL *pD3DFeatureLevels, int NumberOfFeatureLevels, DXGI_SWAP_CHAIN_DESC *psd);
BOOL D3DBackBuffarSetup(void);
BOOL D3DDepthAndStencilBufferSetup(void);
BOOL CheckDevice(void);
//構造体宣言部
//Direct3Dデータ構造体
struct MyD3D_Data {
	ID3D11Device *pDevice;
	ID3D11DeviceContext *pDeviceContext;
	IDXGISwapChain *pSwapChain;
	ID3D11RenderTargetView *pRenderTargetView;
	ID3D11Texture2D *pDepthStencil;
	ID3D11DepthStencilView *pDepthStencilView;
	D3D11_VIEWPORT ViewPort;
	struct {
		D3D_FEATURE_LEVEL  RunningFeatureLevel;
	}Info;
};

#ifdef _DEBUG
//通常
#define SET_CONSOLETEXTCOLOR_NORMAL  SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), \
		FOREGROUND_RED | FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_BLUE | FOREGROUND_INTENSITY )
//エラー
#define SET_CONSOLETEXTCOLOR_FOR_ERROR SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), \
	FOREGROUND_RED |FOREGROUND_INTENSITY )
//情報
#define SET_CONSOLETEXTCOLOR_FOR_INFORMATION SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), \
	FOREGROUND_BLUE | FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_INTENSITY )
#endif

//定数部
const SIZE WindowClientSize = { 640, 480 };
const bool WindowSizeChangeByUserFlag = false;

//グローバル変数部
TCHAR szClassName[] = PRONAME_TXT; //ウィンドウクラス名
HWND hWindow = NULL;
HINSTANCE hInstance = NULL;

//Direct3Dデータ
MyD3D_Data D3DData = { NULL };
bool bInitializedD3D = false;

//メイン関数
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hCurInst, HINSTANCE hPrevInst, LPSTR lpsCmdLine, int nCmdShow) {
	MSG msg = { 0 };
	
	//インスタンスハンドルをグローバル変数にコピー
	hInstance = hCurInst;

#ifdef _DEBUG
	//デバッグモードの場合コンソールを初期化する
	FILE *fpConsoleWriter;

	//コンソールを割り当てる
	AllocConsole();
	//コンソールのタイトルを変更する
	SetConsoleTitle(TEXT("Direct3DApp - Debug Console"));

	//ロケールを設定
	_tsetlocale(LC_ALL, TEXT("Japanese"));

	//標準出力系関数を使用できるようにする
	freopen_s(&fpConsoleWriter, "CONOUT$", "w", stdout);

	//コンソールウィンドウのタイトルバーのシステムメニューを消す
	HWND hConsole = GetConsoleWindow();
	int Style = GetWindowLong(hConsole, GWL_STYLE);
	SetWindowLong(hConsole, GWL_STYLE, Style & ~WS_SYSMENU);
	_tprintf(TEXT("%s デバッグコンソール\n\n"), PRONAME_TXT);
#endif

	//ウィンドウクラスの登録
	if (!RegistWindowClass(hCurInst)) return FALSE;

	//ウィンドウ作成
	if (!CreateMainWindow(hCurInst, nCmdShow)) return FALSE;

	//Direct3D初期化
#ifdef _DEBUG
		SET_CONSOLETEXTCOLOR_NORMAL;
		_tprintf(TEXT("Direct3D の初期化を行います。\n"));
#endif
		if (InitDirect3D()) {
#ifdef _DEBUG
		SET_CONSOLETEXTCOLOR_FOR_INFORMATION;
		_tprintf(TEXT("Direct3D の初期化に成功しました。\n"));
#endif
		bInitializedD3D = true;
		//メッセージループ(PeekMessage版)
		do {
			if (PeekMessage(&msg, NULL, NULL, NULL, PM_REMOVE)) {
				TranslateMessage(&msg);
				DispatchMessage(&msg);
			}else {
				if (!OnIdle()) {
					DestroyWindow(hWindow);
				}
			}

		} while (msg.message != WM_QUIT);
	}else {
#ifdef _DEBUG
		SET_CONSOLETEXTCOLOR_FOR_ERROR;
		_tprintf(TEXT("Direct3D の初期化に失敗しました。\n"));
		MessageBox(hConsole, TEXT("Direct3Dの初期化に失敗しました。"), PRONAME_TXT, MB_ICONERROR);
#else
		MessageBox(hWindow, TEXT("Direct3Dの初期化に失敗しました。"), PRONAME_TXT, MB_ICONERROR);
#endif
	}

	//Direct3D終了処理
	UninitDirect3D();

#ifdef _DEBUG
	FreeConsole();
#endif
	return (int)msg.wParam;
}

//ウィンドウクラス登録関数
ATOM RegistWindowClass(HINSTANCE hInst) {
	WNDCLASSEX wc; //WNDCLASSEX構造体
	wc.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
	wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW | CS_DBLCLKS;
	wc.lpfnWndProc = WndProc; //プロシージャ名
	wc.cbClsExtra = 0;
	wc.cbWndExtra = 0;
	wc.hInstance = hInst; //インスタンス
	wc.hIcon = (HICON)LoadImage(NULL, MAKEINTRESOURCE(IDI_APPLICATION), IMAGE_ICON, 0, 0, LR_DEFAULTSIZE | LR_SHARED);
	wc.hCursor = (HCURSOR)LoadImage(NULL, MAKEINTRESOURCE(IDC_ARROW), IMAGE_CURSOR, 0, 0, LR_DEFAULTSIZE | LR_SHARED);
	wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
	wc.lpszMenuName = NULL; //メニュー名
	wc.lpszClassName = szClassName;
	wc.hIconSm = (HICON)LoadImage(NULL, MAKEINTRESOURCE(IDI_APPLICATION), IMAGE_ICON, 0, 0, LR_DEFAULTSIZE | LR_SHARED);
	return RegisterClassEx(&wc);
}

//メインウィンドウを作る関数
BOOL CreateMainWindow(HINSTANCE hInst, int nCmdShow) {
	HWND hwnd;
	int WindowStyle;

	//ウィンドウスタイル
	WindowStyle = WS_OVERLAPPEDWINDOW;

	//ウィンドウサイズ固定ならばオーバーラップウィンドウから
	//サイズ変更境界と最大化ボタンを無効化にする
	if (WindowSizeChangeByUserFlag == 0)
		WindowStyle &= ~WS_THICKFRAME & ~WS_MAXIMIZEBOX;

	//ウィンドウサイズを計算
	RECT windowRect = { 0 };
	windowRect.right = WindowClientSize.cx;
	windowRect.bottom = WindowClientSize.cy;
	if (AdjustWindowRectEx(&windowRect, WindowStyle, FALSE, NULL) == FALSE)return FALSE;
	windowRect.right += abs(windowRect.left);
	windowRect.bottom += abs(windowRect.top);

	//ウィンドウ作成
	hwnd =
		CreateWindowEx(NULL,
		szClassName,
		//タイトルバーにこの文字列が表示されます
		PRONAME_TXT,
		WindowStyle,//ウィンドウの種類
		CW_USEDEFAULT, //x座標
		CW_USEDEFAULT,//y座標
		windowRect.right, //幅
		windowRect.bottom,//高さ
		NULL,//親ウィンドウのハンドル、親を作るときはNULL
		NULL,//メニューハンドル、クラスメニューを使うときはNULL
		hInst,//インスタンスハンドル
		NULL);
	if (!hwnd)return FALSE;

	//ウィンドウ表示
	ShowWindow(hwnd, nCmdShow);
	//ウィンドウ更新
	UpdateWindow(hwnd);
	return TRUE;

}

//ウィンドウプロシージャ
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wp, LPARAM lp) {
	//メッセージごとの処理
	switch (msg) {
		case WM_CREATE:
			hWindow = hwnd;
			break;
		case WM_DESTROY:
			PostQuitMessage(0);
			break;
		default:
			return DefWindowProc(hwnd, msg, wp, lp);
	}
	return 0;
}

//Direct3D初期化関数
BOOL InitDirect3D(void) {

	//Direct3D 11 機能レベル(候補)
	D3D_FEATURE_LEVEL  D3DFeatureLevels[] = { D3D_FEATURE_LEVEL_11_0,
		D3D_FEATURE_LEVEL_10_1, D3D_FEATURE_LEVEL_10_0 };

	//Direct3D 11 機能レベル(候補)の数
	UINT NumberOfFeatureLevels = sizeof(D3DFeatureLevels) / sizeof(D3D_FEATURE_LEVEL);


	//スワップチェインの初期化設定
	DXGI_SWAP_CHAIN_DESC sd = { 0 };

	sd.BufferCount = 1;
	sd.BufferDesc.Width = WindowClientSize.cx;
	sd.BufferDesc.Height = WindowClientSize.cy;
	sd.BufferDesc.Format = DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM;
	sd.BufferDesc.RefreshRate.Numerator = 60;
	sd.BufferDesc.RefreshRate.Denominator = 1;
	sd.BufferDesc.Scaling = DXGI_MODE_SCALING_UNSPECIFIED;
	sd.BufferDesc.ScanlineOrdering = DXGI_MODE_SCANLINE_ORDER_UNSPECIFIED;
	sd.BufferUsage = DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT;
	sd.SampleDesc.Count = 1;
	sd.SampleDesc.Quality = 0;
	
	sd.OutputWindow = hWindow;
	sd.Windowed = TRUE;
	sd.Flags = DXGI_SWAP_CHAIN_FLAG_ALLOW_MODE_SWITCH;

	//Direct3D デバイスとスワップチェインの作成
#ifdef _DEBUG
	SET_CONSOLETEXTCOLOR_NORMAL;
		_tprintf(TEXT("Direct3D デバイスの作成をします。\n"));
#endif
	if (!CreateD3DDeviceWithSwapChain(D3DFeatureLevels, NumberOfFeatureLevels, &sd)) {
#ifdef _DEBUG
		SET_CONSOLETEXTCOLOR_FOR_ERROR;
		_tprintf(TEXT("Direct3D デバイスの作成に失敗しました。\n"));
#endif
		return FALSE;
	}
	
	//バックバッファの設定
#ifdef _DEBUG
	SET_CONSOLETEXTCOLOR_NORMAL;
		_tprintf(TEXT("バックバッファの設定をします。\n"));
#endif
		if (!D3DBackBuffarSetup()) {
#ifdef _DEBUG
		SET_CONSOLETEXTCOLOR_FOR_ERROR;
		_tprintf(TEXT("バックバッファの設定に失敗しました。\n"));
#endif
		return FALSE;
	}
	//深度・ステンシル・バッファ設定
#ifdef _DEBUG
	SET_CONSOLETEXTCOLOR_NORMAL;
		_tprintf(TEXT("深度・ステンシル・バッファの設定をします。\n"));
#endif
		if (!D3DDepthAndStencilBufferSetup()) {
#ifdef _DEBUG
		SET_CONSOLETEXTCOLOR_FOR_ERROR;
		_tprintf(TEXT("深度・ステンシル・バッファの設定に失敗しました。\n"));
#endif
		return FALSE;
	}

	return TRUE;
}

//デバイスとスワップチェインを作成
BOOL CreateD3DDeviceWithSwapChain(D3D_FEATURE_LEVEL *pD3DFeatureLevels, int NumberOfFeatureLevels, DXGI_SWAP_CHAIN_DESC *psd) {

	//ドライバタイプ
	D3D_DRIVER_TYPE DriverTypes[] = { D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE, D3D_DRIVER_TYPE_WARP, D3D_DRIVER_TYPE_REFERENCE };
	HRESULT hr = E_FAIL;

	for (int i = 0; i < (sizeof(DriverTypes) / sizeof(D3D_DRIVER_TYPE)); i++) {
		hr = D3D11CreateDeviceAndSwapChain(NULL,
			DriverTypes[i],
			NULL,
			NULL,
			pD3DFeatureLevels,
			NumberOfFeatureLevels,
			D3D11_SDK_VERSION,
			psd,
			&D3DData.pSwapChain,
			&D3DData.pDevice,
			&D3DData.Info.RunningFeatureLevel,
			&D3DData.pDeviceContext);

		if (SUCCEEDED(hr)) break;
	}
	if (FAILED(hr)) return FALSE;
	return TRUE;
}


//バックバッファの設定
BOOL D3DBackBuffarSetup(void) {
	HRESULT hr;
	ID3D11Texture2D *pTexture;
	hr = D3DData.pSwapChain->GetBuffer(0, IID_PPV_ARGS(&pTexture));
	if (FAILED(hr)) {

		return FALSE;
	}

	hr = D3DData.pDevice->CreateRenderTargetView(pTexture, NULL, &D3DData.pRenderTargetView);
	pTexture->Release();
	if (FAILED(hr)) {
		return FALSE;
	}

	D3DData.pDeviceContext->OMSetRenderTargets(1, &D3DData.pRenderTargetView, NULL);

	D3D11_VIEWPORT vp = { 0 };
	vp.TopLeftX = 0;
	vp.TopLeftY = 0;
	vp.Width = 1.0f * WindowClientSize.cx;
	vp.Height = 1.0f * WindowClientSize.cy;
	vp.MinDepth = 0;
	vp.MaxDepth = 1;
	D3DData.ViewPort = vp;
	return TRUE;
}

//深度・ステンシル・バッファ設定
BOOL D3DDepthAndStencilBufferSetup(void) {

	//深度・ステンシル　テクスチャの作成
	D3D11_TEXTURE2D_DESC descDepth = { 0 };

	descDepth.Width = WindowClientSize.cx;
	descDepth.Height = WindowClientSize.cy;
	descDepth.MipLevels = 1;
	descDepth.ArraySize = 1;
	descDepth.Format = DXGI_FORMAT_D32_FLOAT;
	descDepth.SampleDesc.Count = 1;
	descDepth.SampleDesc.Quality = 0;
	descDepth.Usage = D3D11_USAGE_DEFAULT;
	descDepth.BindFlags = D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL;

	HRESULT hr = D3DData.pDevice->CreateTexture2D(&descDepth, NULL, &D3DData.pDepthStencil);
	if (FAILED(hr))return FALSE;


	D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC dsViewDesc;

	dsViewDesc.Format = descDepth.Format;
	dsViewDesc.ViewDimension = D3D11_DSV_DIMENSION_TEXTURE2D;
	dsViewDesc.Flags = 0;
	dsViewDesc.Texture2D.MipSlice = 0;
	hr = D3DData.pDevice->CreateDepthStencilView(D3DData.pDepthStencil, &dsViewDesc, &D3DData.pDepthStencilView);
	if (FAILED(hr))return FALSE;


	return TRUE;
}

//アイドル時の処理
BOOL OnIdle(void) {
	if (!CheckDevice())return FALSE;
	if (D3DData.pSwapChain->Present(0, DXGI_PRESENT_TEST) != DXGI_STATUS_OCCLUDED) {
		OnRender();
	}
	return TRUE;
}
//デバイスの消滅の検査
BOOL CheckDevice(void) {
	HRESULT hr = D3DData.pDevice->GetDeviceRemovedReason();
	switch (hr) {
		case S_OK:
			break;
		case DXGI_ERROR_DEVICE_HUNG:
		case DXGI_ERROR_DEVICE_RESET:
			UninitDirect3D();
			if (!InitDirect3D())return FALSE;
			break;
		default:
			return FALSE;
	}
	return TRUE;
}

//描画処理
void OnRender(void) {

	float bgColor[4] = { 0.0f, 0.0f ,0.25f, 1.0f };
	D3DData.pDeviceContext->ClearRenderTargetView(D3DData.pRenderTargetView, bgColor);
	D3DData.pDeviceContext->ClearDepthStencilView(D3DData.pDepthStencilView, D3D11_CLEAR_DEPTH, 1.0f, 0);
	D3DData.pDeviceContext->RSSetViewports(1, &D3DData.ViewPort);
	D3DData.pDeviceContext->OMSetRenderTargets(1, &D3DData.pRenderTargetView, D3DData.pDepthStencilView);
	OnPaint();
	D3DData.pSwapChain->Present(0, 0);
}

//表示する内容の描画
void OnPaint(void) {


}

//Direct3D終了処理
void UninitDirect3D(void) {
	MyD3D_Data ClearData = { 0 };
	std::vector<IUnknown*> cFreeTargetInterfaceArray;
	IUnknown *pCurrentTarget;

	if (D3DData.pDeviceContext)D3DData.pDeviceContext->ClearState();

	//解放するインタフェースクラスを追加
	cFreeTargetInterfaceArray.clear();
	cFreeTargetInterfaceArray.push_back(D3DData.pDepthStencilView);
	cFreeTargetInterfaceArray.push_back(D3DData.pDepthStencil);
	cFreeTargetInterfaceArray.push_back(D3DData.pRenderTargetView);
	cFreeTargetInterfaceArray.push_back(D3DData.pSwapChain);
	cFreeTargetInterfaceArray.push_back(D3DData.pDeviceContext);
	cFreeTargetInterfaceArray.push_back(D3DData.pDevice);
	
	//解放
	for (unsigned int i = 0; i < cFreeTargetInterfaceArray.size(); i++) {
		pCurrentTarget = cFreeTargetInterfaceArray[i];
		if (pCurrentTarget)pCurrentTarget->Release();
	}

	D3DData = ClearData;
}