ほら、怖くないdirect x11入門

#garibenhttp://gariben.orgがりっち勉強会

ほら、怖くない DirectX11 入門

Ryota Togai @garicchi

自己紹介

栂井良太 Ryota Togai

@garicchi

Microsoft Student Partners

https://www.facebook.com/garicchi

がりっち勉強会主催 (2012 ～ )

http://garicchi.com

いきなりですが

JR 電車の網棚の上にパソコン忘れました

現在捜索中…

スーツと

ThinkPad X240 買いました

配送日→ 1/11

マルチタッチ、 FHD 、フロントリアバッテリーなどもりもり

卒論初稿提出できました

年末 → 謎に Twitter クライアントつくる

年明け → 卒論の初稿提出日 (1/10) ががりべん (1/11) の前日と気づく

↑ ここまで卒論もがりべんも 1byte も進捗なし

ここ 1 週間 → 毎朝 5 時寝

Neuronia

for Windows Store

Agenda自己紹介What’DirectX11

DirectX の環境DirectX11 入門DirectX on WindowsStoreApps

DirectX の勉強方法DirectX プロジェクトの全体像

補助ライブラリのはなしおわり

What’s DirectX11?

DirectX とはWindows プラットフォームにおいて高度なグラフィック処理やゲーム開発の API 群

グラフィックボードやハードウエアと OS との互換性をたもつために開発された

最近は GPGPU などのためにも存在→GPU を使った高速演算処理

Windows ゲームの標準技術に

DirectX の歴史DirectX1.0

DirectX2.0

DirectX3.0

DirectX4.0

DirectX5.0

ゲーム開発用 GameSDK としてリリース

Direct3D の登場

DirectDraw DirectSound DirectPlay← ネットワーク

DirectSound3D 登場、 DirectInput の統合

DirectX3.0 からの変更点がわずかだったためにリリースされず

Wikipedia より

DirectX の歴史 2DirectX6.0

DirectX7.0

DirectX8.0

DirectX9.0

DirectX10.0

DirectX11.0

Direct3D の強化

Windows2000 に搭載、 Direct3D の機能強化

DirectDraw と Direct3D が統合 WindowsXP に搭載

各コンポーネントの強化

WindowsVista 以降 ManagedDirectX 開発終了

XNA 開発終了WindowsSDK と統合Windows8 のサポート

ManagedDirectX

.NetFramework から DirectX の機能を使えるようにするためのプラットフォーム

.Net の言語ならすべてサポートするが主に C# での利用が主

ManagedDirectX

XNA に統合するためにわずかバージョン 2.0 で開発終了

マイクロソフトによるコンピュータゲームデザイン、開発および管理を促進することを目的としたゲーム開発のためのツール

開発言語は C#

2014 年 4 月に開発終了 ( あと 3 か月の命 )

マイクロソフトはC# でゲームを作らせる気がない？

Windows ゲームプラットフォーム

DirectX Unity XAML+C# JavaScript+Enchat.js

学習コスト

JavaScriptC#C#C++

Unity とかいうべんりなもの

C# で書ける全プラットフォーム対応ゲームエンジン

3D モデルやワールドなどアセットストアが充実

Windows8 のゲームもつくれる！

DirectX VS Unity

Directx Unity生産性 <

Directx Unity学習コストの低さ <

Directx Unity対応プラットフォーム <

Directx Unity自由度 >

ツール化されたゲームエンジン

学習コストは低くて生産性も高いが自分の実力で作った感じがしない…

あえていばらの道を行こうではないか

DirectX

DirectX の環境

DirectX11 の動作する OS

Windows Vista Windows 7 Windows 8 Windows 8.1

Windows XP

DirectX の環境

VisualStudio2010 以前 DirectX SDK をダウンロードしてインストール

VisualStudio2012 以降 Windows8.1 に標準付属

VisualStudio2010 以前

公式サイトから SDK をダウンロード

http://www.microsoft.com/ja-jp/directx/default.aspx

VisualStudio2012 以降

WindowsSDK と DirectXSDK が統合

http://msdn.microsoft.com/ja-jp/windows/desktop/hh852363

まとめ

これから DirectX する人はとりあえず VS2013 入れよう！

DirectX11 入門

DirectX11 が提供するものライブラリ説明Direct3D 3D グラフィックスのレンダリングDirect2D 2D グラフィックスのレンダリングDirectXMath 2D 、 3D の数学演算ライブラリDirectWrite 2D テキストのレンダリングXAudio2 オーディオ API

XInput XBOX360 コントローラに重点をおいているらしい入力ライブラリ

http://msdn.microsoft.com/ja-jp/library/windows/apps/hh465061.aspx

DirectX の用語コンピュートシェーダ

レンダリング

スワップチェイン

グラフィック専用 CPU である GPU をグラフィック以外の演算にも使用することGPGPU の世界

描画データや描画ルールなどを実際の画素の集合にすることするもの→レンダラー

フロントバッファとバックバッファの切り替えをする機能

DirectX の用語 2

シェーダー頂点シェーダーとピクセルシェーダーがある

頂点シェーダー

ポリゴンの頂点データの集まりを画面上の座標に合わせる

ラスタライズ頂点シェーダーの後、頂点集合をピクセル集合にする

ピクセルシェーダーラスタライズの後、ピクセル集合の色を決定する

DirectX11 OnWindows Store Apps

今日勉強すること

DirectX11

DeskTop App

Windows Store App

WindowsPhone

ストアアプリの DirectX

高度なグラフィック処理を必要とするアプリ高度なグラフィック処理を必要としないアプリ

→C#+XAML

画面モードDesk Top App

ウインドウモード

フルスクリーンモード

Windows Store App

フルスクリーンモード

基本的にフルスクリーンなので画面モードを気にする必要がない

ということもなく…スナップ時でもゲームがプレイできる例

DirectX サンプル Marble Maze

解像度対応は必要ないといったな、あれは嘘だ

スナップでゲームをする必要性艦〇レみたいなシミュレーションゲーム

わかる

高度なグラフィックを用いるゲーム

わからない

スナップ時はゲームを止めよう

スナップ時にゲームが一時停止する例

DirectX3D シューティングゲームサンプル

XAML との調和DirectX11.2 は XAML と DirectX の共存が可能

XAML コードビハインドが描画クラスを呼び出す

XAML との調和で楽になること

ボタンとかを自分で作る必要がない

アプリバーをつけることができる

簡単なら 2D グラフィックなら XAML コントロールを用いることで簡単化

入力を考える

今までの DirectX

マウスキーボード

ゲームパッド

これからの DirectX

タッチ加速度センサースタイラス？

ここまでのまとめDirectX は Windows ストアアプリでめんどくさくなったり楽になったりする部分がいろいろある

画像拝借元→ http://wakearikyoumi.up.n.seesaa.net/wakearikyoumi/image/130515170812339425.jpg?d=a1

DirectX11 プログラミングの全体像

XAML を使わない DirectX の場合

DirectX アプリケーションを選択

コンパイル

3D ポリゴンが表示される

ソリューションを見る重要なヤツ

DeviceResources.cpp

～ Renderer.cpp

[ プロジェクト名 ]Main.cpp

App.cpp

DeviceResourcesコンストラクタによってほぼすべてのクラスに渡されるDirectX の主要機能が入っている

DeviceContext には描画メソッドがはいってたりする

App.cpp によって生成される

DirectX のインターフェース名

インターフェースを表す

3D であることを表す

DirectX11 であることを表す

長い… .

～ Renderer.cpp

描画コンポーネント ( レンダラー )

描画するオブジェクトごとにまとめられ、リソース読み込み、更新、描画、リソース解放メソッドを持つ

Sample3DSceneRenderer→真ん中にあるデカいポリゴン

SampleFpsTextRenderer→右下にある FPS

複数のレンダラーを管理するクラス

Renderメソッドでレンダラーをまとめて描画

Updateメソッドでレンダラーをまとめて更新

App.cppアプリケーションのエントリポイント

アプリのレジュームやサスペンドなどのイベントをうけとる

DeviceResource のインスタンス、[ プロジェクト名 ]Main のインスタンスを持つ

While ループ内で更新→描画を行う

なぜ更新が先か？描画が先の場合

キャラ移動 &判定

ユーザーが入力

描画

＿人人人人人人＿＞　突然の死　＜￣ Y^Y^Y^Y^Y￣

なぜ更新が先か？更新が先の場合

ユーザー入力

描画

キャラ移動＆判定

＿人人人人人人＿＞　生きる　＜￣ Y^Y^Y^Y^Y￣

更新が先な理由

わずか 1 ループでもユーザー入力のうけつけを先に行わないと描画内容とのタイムラグが起きてしまう

クソゲー

DirectX プロジェクトの構成

App.cpp

Simple3DSceneRenderer.cpp

SimpleTextFpsRenderer.cpp

所有

エントリポイント

レンダラーの管理

レンダラー

DirectX の勉強方法

DirectX11 はどこで勉強すべきか

DirectX10 以前

DirectX11 以降

SDK にチュートリアルが付属

一通りみればまあいい感じに学べるチュートリアル

チュートリアルなし

Windows デベロッパーセンター

http://msdn.microsoft.com/ja-jp/windows/apps/br229519

チュートリアルらしいチュートリアルなし

入門記事らしい入門記事なし

サンプルを読む

http://msdn.microsoft.com/library/windows/apps/hh465149.aspx

一応チュートリアル ( らしい ) 気合で読める

MarbleMaze

シューティングゲーム 3D

がりらぼ

http://garicchi.hatenablog.jp

続くかわからないけどちょくちょく DirectX の入門記事を更新

Garicchi’s GitHub

https://github.com/garicchi/DirectXSample

2D 描画ぐらいまでのサンプルをおいてます　

補助ライブラリ

DirectX は自由度が高い分ちょっとの処理でもかなりの命令を書く必要

2D 描画のリソース読み込み→ 40 行ぐらい

ライブラリがあります

D3DX DXUT

DirectX10 以前までは主流だったライブラリ

開発終了

DirectX も移行期なのかもしれない

えっ… . 開発終了おおすぎ… .!?

次のライブラリ

DirectXToolkit

DirectXtoolkit

https://directxtk.codeplex.com/

サンプルもまあまあ豊富でよいです

DirectXToolkit が提供するもの

うれしい点→ XNA に似てる！！

3D モデルはCMO と SDKMesh をサポート

SDKMesh→古い形式なので使わない方が吉

VisualStudio がコンパイルで変換してくれる

有名どころは .fbx か .obj

http://masafumi.cocolog-nifty.com/masafumis_diary/2013/02/windows-storefb.html

変換！！

3D モデルがない？

作る

無料でほぼ完ぺきな機能を使える

手に入れる

http://tf3dm.com/3d-models/aircraft

配布サイト

DirectX を勉強して Windows タブレットゲームプログラマになろう！！

アルパカ牧場みたいなクソゲーでもランキングに上がれる！！

そもそもストアのゲームカテゴリは変動が少ない

→企業参入がまだきていない→一攫千金 !!?

単純にゲームつくって売りたいなら Unity をしよう！

ご清聴ありがとうございました！！@garicchi

←がりべんイメージキャラクター (案 )

ほら、怖くないdirect x11入門

Technology

本当に怖いパフォーマンスが悪い実装...

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