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VisualC++ を使った OpenGL 入門
【7日目】 キーボード入力

文責:遠藤 理平 (2009年11月12日) カテゴリ:OpenGL入門(22)

7日目。
キーボード入力し、外部から操作します。

キーボードの「a」を押したときにボールが出現します(初速度がランダム)。

OpenGL と C++ によるソース

#include <math.h>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <direct.h>
#include<time.h>
#include <GL/glut.h>
#include <GL/gl_screenshot.h> 
using namespace std;

double PI = acos(-1.0);

int WindowPositionX = 200;  //生成するウィンドウ位置のX座標
int WindowPositionY = 200;  //生成するウィンドウ位置のY座標
int WindowWidth     = 512;  //生成するウィンドウの幅
int WindowHeight    = 512;  //生成するウィンドウの高さ
char WindowTitle[]  = "世界の始まり";  //ウィンドウのタイトル

double ViewPointX   = 0.0;
double ViewPointY   = -50.0;
double ViewPointZ   = 20.0;

bool _Bitmap = true; 
int tn = 0 ;
double t = 0;
double dt = 0.1;
gl_screenshot gs; //bmpファイルの出力

struct {
  double x, y, z;
  double vx, vy, vz;
}p[100];
int pn = 0;
double ax = 0.0 , ay = 0.0 , az = -2.0;
double vx = 5.0 , vy = 10.0 , vz = 20.0; 
double hanpatu = 0.9;
//----------------------------------------------------
// 物質質感の定義
//----------------------------------------------------
struct MaterialStruct {
  GLfloat ambient[4];
  GLfloat diffuse[4];
  GLfloat specular[4];
  GLfloat shininess;
};
//jade(翡翠)
MaterialStruct ms_jade = {
  {0.135,     0.2225,   0.1575,   1.0},
  {0.54,      0.89,     0.63,     1.0},
  {0.316228,  0.316228, 0.316228, 1.0},
  12.8};
//ruby(ルビー)
MaterialStruct ms_ruby  = {
  {0.1745,   0.01175,  0.01175,   1.0},
  {0.61424,  0.04136,  0.04136,   1.0},
  {0.727811, 0.626959, 0.626959,  1.0},
  76.8};
//----------------------------------------------------
// 色の定義の定義
//----------------------------------------------------
GLfloat red[] = { 0.8, 0.2, 0.2, 1.0 }; //赤色
GLfloat green[] = { 0.2, 0.8, 0.2, 1.0 };//緑色
GLfloat blue[] = { 0.2, 0.2, 0.8, 1.0 };//青色
GLfloat yellow[] = { 0.8, 0.8, 0.2, 1.0 };//黄色
GLfloat white[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };//白色
GLfloat shininess = 30.0;//光沢の強さ
//-----------------------------------------

//----------------------------------------------------
// 関数プロトタイプ(後に呼び出す関数名と引数の宣言)
//----------------------------------------------------
void Initialize(void);
void Display(void);
void Idle();
void Keyboard(unsigned char key, int x, int y);
void Ground(void);  //大地の描画

//----------------------------------------------------
// メイン関数
//----------------------------------------------------
int main(int argc, char *argv[]){
  srand((unsigned)time(NULL));
  if(_Bitmap) _mkdir("bitmap"); //bmpファイル保存用のフォルダの作成

  glutInit(&argc, argv);//環境の初期化
  glutInitWindowPosition(WindowPositionX, WindowPositionY);//ウィンドウの位置の指定
  glutInitWindowSize(WindowWidth, WindowHeight); //ウィンドウサイズの指定
  glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_DOUBLE);//ディスプレイモードの指定
  glutCreateWindow(WindowTitle);  //ウィンドウの作成
  glutDisplayFunc(Display); //描画時に呼び出される関数を指定する(関数名:Display)
  glutKeyboardFunc(Keyboard);//キーボード入力時に呼び出される関数を指定する(関数名:Keyboard)
  glutIdleFunc(Idle);       //プログラムアイドル状態時に呼び出される関数
  Initialize(); //初期設定の関数を呼び出す
  glutMainLoop();
  return 0;
}
//----------------------------------------------------
// 初期設定の関数
//----------------------------------------------------
void Initialize(void){
  glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0); //背景色
  glEnable(GL_DEPTH_TEST);//デプスバッファを使用:glutInitDisplayMode() で GLUT_DEPTH を指定する

  //光源の設定--------------------------------------
  GLfloat light_position0[] = { -50.0, -50.0, 20.0, 1.0 }; //光源0の座標
  glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position0); //光源0を

}
//----------------------------------------------------
// 描画の関数
//----------------------------------------------------
void Display(void) {
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); //バッファの消去
  
  t = dt * tn;


  //透視変換行列の設定------------------------------
  glMatrixMode(GL_PROJECTION);//行列モードの設定(GL_PROJECTION : 透視変換行列の設定、GL_MODELVIEW:モデルビュー変換行列)
  glLoadIdentity();//行列の初期化
  gluPerspective(30.0, (double)WindowWidth/(double)WindowHeight, 0.1, 1000.0); //透視投影法の視体積gluPerspactive(th, w/h, near, far);

  //視点の設定------------------------------
  gluLookAt(
       ViewPointX,  ViewPointY     ,  ViewPointZ, // 視点の位置x,y,z;
       0.0,  0.0 ,   ViewPointZ,   // 視界の中心位置の参照点座標x,y,z
       0.0,    0.0,   1.0 ) ;  //視界の上方向のベクトルx,y,z
  //----------------------------------------

  //モデルビュー変換行列の設定--------------------------
  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);//行列モードの設定(GL_PROJECTION : 透視変換行列の設定、GL_MODELVIEW:モデルビュー変換行列)
  glLoadIdentity();//行列の初期化
  glViewport(0, 0, WindowWidth, WindowHeight);
  //----------------------------------------------

  //陰影ON-----------------------------
  glEnable(GL_LIGHTING);
  glEnable(GL_LIGHT0);//光源0を利用
  //-----------------------------------

  for(int i=1; i<=pn; i++){
    p[i].vx += ax * dt;
    p[i].vy += ay * dt;
    p[i].vz += az * dt;
    p[i].x += p[i].vx * dt;
    p[i].y += p[i].vy * dt;
    p[i].z += p[i].vz * dt;
    if(p[i].z < 4){
      p[i].z = 4.0;
      p[i].vz = -hanpatu * p[i].vz;
    }
    glPushMatrix();
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, ms_ruby.ambient);
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, ms_ruby.diffuse);
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, ms_ruby.specular);
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, &ms_ruby.shininess);
    glTranslated(p[i].x , p[i].y , p[i].z );//平行移動値の設定
    glutSolidSphere(4.0, 20, 20);//引数:(半径, Z軸まわりの分割数, Z軸に沿った分割数)
    glPopMatrix();
  }
  //陰影OFF-----------------------------
  glDisable(GL_LIGHTING);
  //-----------------------------------

  Ground();

  if(_Bitmap){
    ostringstream fname;
    int tt = tn +10000;
    fname  << "bitmap/" << tt << ".bmp" ;//出力ファイル名
    string name = fname.str();
    gs.screenshot(name.c_str(), 24);
  }
  tn++ ;

  glutSwapBuffers(); //glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE)でダブルバッファリングを利用可
}
//----------------------------------------------------
// アイドル時に呼び出される関数
//----------------------------------------------------
void Idle(){
  glutPostRedisplay(); //glutDisplayFunc()を1回実行する
}
//----------------------------------------------------
// キーボード入力時に呼び出される関数
//----------------------------------------------------
void Keyboard(unsigned char key, int x, int y){
  switch ( key )
  {
  case 'a':
    pn++;
    p[pn].x = 0.0;
    p[pn].y = 0.0;
    p[pn].z = 4.0;
    p[pn].vx = vx * ( (double)rand()/(double)RAND_MAX - (double)rand()/(double)RAND_MAX );
    p[pn].vy = vy * ( (double)rand()/(double)RAND_MAX );
    p[pn].vz = vz * ( (double)rand()/(double)RAND_MAX );

    break;
  case 'q':
    exit(0);
    break;

  default:
    break;
  }
}
//----------------------------------------------------
// 大地の描画
//----------------------------------------------------
void Ground(void){
  double ground_max_x = 300.0;
  double ground_max_y = 300.0;
  glColor3d(0.8, 0.8, 0.8);  // 大地の色
  glBegin(GL_LINES);
  for(double ly = -ground_max_y ;ly <= ground_max_y; ly+=10.0){
    glVertex3d(-ground_max_x, ly,0);
    glVertex3d(ground_max_x, ly,0);
  }
  for(double lx = -ground_max_x ;lx <= ground_max_x; lx+=10.0){
    glVertex3d(lx, ground_max_y,0);
    glVertex3d(lx, -ground_max_y,0);
  }
  glEnd();
}

ソースの解説

glutKeyboardFunc(Keyboard);//キーボード入力時に呼び出される関数を指定する(関数名:Keyboard)

main 関数の中で、「glutKeyboardFunc」を記述し、キーボードが入力されたときに呼び出す関数を記述します。

//----------------------------------------------------
// キーボード入力時に呼び出される関数
//----------------------------------------------------
void Keyboard(unsigned char key, int x, int y){
  switch ( key )
  {
  case 'a':
    //ここに処理を記述します
    break;
  case 'q':
    exit(0);
    break;
  default:
    break;
  }
}

「switch」ステートメント内にキーボードごとの処理を記述します。

20091112-1.gif

【目次】 (VisualC++ を使った OpenGL 入門)

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