第3回フルスクリーン化

1999: 8月; 07

第3回　フルスクリーン化

DirectXゲーム作成講座　DirectDraw基礎編

サンプルコードのダウンロード

では、まずサンプルコードをダウンロードし、解凍してください。
私はVisual C++6.0でコンパイルしていますので、
お持ちの方Visual C++でプロジェクトファイルを開いてください
（「ddraw_03.dsw」をダブルクリックすれば開けます）。
圧縮ファイルに含まれる「ddraw_03.exe」をダブルクリックし、実行してみてください。
どうでしょう？画面が切り替わり、フルスクリーン化すると思います
（何かキーを押すと終了します）。
今回は、DirectDrawを使用した画面のフルスクリーン化について解説したいと思います。

Windowsプログラミング基礎

いくらDirectDrawを使うとは言え、結局はWindows上で動作しています。
ですから多少Windowsプログラミングの知識が必要になります。
ここでは、「ウィンドウ作成」と「ウィンドウメッセージ」について適当に説明します。

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpszCmdParam, int nCmdShow){
	WNDCLASS wc;
	MSG msg;
	if(!hPrevInstance){
		wc.lpszClassName="dd";
		wc.lpfnWndProc=WndProc;
		wc.style=CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
		wc.hInstance=hInstance;
		wc.hIcon=NULL;
		wc.hCursor=NULL;
		wc.hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH);
		wc.lpszMenuName=NULL;
		wc.cbClsExtra=0;
		wc.cbWndExtra=0;
		if(!RegisterClass(&wc)) return FALSE;
	}

	//ウィンドウ作成
	hw=CreateWindowEx(WS_EX_APPWINDOW,"dd","DD簡易講座第3回", WS_POPUPWINDOW, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, 640, 480, NULL, NULL, hInstance, NULL);
	
	//ウィンドウの表示
	ShowWindow(hw,nCmdShow);		
	UpdateWindow(hw);

	続く

UNIX(Linux)やMS-DOSのC言語では、一番始めに実行されるのは「main」関数でした。
ですが、Windowsでは「WinMain」から始まります。
ウィンドウ作成については、あまり考えずに、こうすればとりあえずウィンドウを作成、
表示出来ると覚えてしまった方が良いです。
と言うより、私自身ウィンドウには興味が無いのでよく解りません（゜゜）☆O(–;)oばこ

Windowsには「ウィンドウメッセージ」というものが有り、OSとアプリケーションがコミュニケーションをとるために使用します。
例えば、ユーザーがアプリケーションのウィンドウを動かそうとした場合、OSはアプリケーションに対し、「ウィンドウが動くぞ」みたいな感じのメッセージを送信します。
そしてアプリケーションは、そのメッセージを受信し、なんらかの処理を行うことになります。
ここで、もしもアプリケーションがこのメッセージを無視してしまうと、ウィンドウが動かせないという状況が生まれます。

では、どうやってメッセージを処理するのでしょうか。コードを見てみましょう。

	while(1){
		while(PeekMessage(&msg,NULL,0,0,PM_NOREMOVE)){
			if(!GetMessage(&msg,NULL,0,0)) 
				Quit();
			TranslateMessage(&msg); 
			DispatchMessage(&msg);
		}
	}

この処理は、一般的にメッセージループと呼ばれ、OSが送ってくるメッセージをひたすら待ち、
メッセージを受信したら、「WndProc」（コールバック）関数が呼ばれるようになっています。

//----------[ ウィンドウプロシージャ ]----------------------------------------------------------
HRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT iMessage, WPARAM wParam, LPARAM lParam){
	switch(iMessage){

	//キー押された
	case WM_KEYDOWN:
		Quit();
		break;

	省略

WndProc関数では、このようにメッセージiMessageをswitchによって分岐させ、
それぞれ処理しています。
例えば、ユーザーが、アプリケーションに対し、
何かキーを押した場合、OSが「キーが押されたぞ」みたいな感じのメッセージを送信し、
アプリケーションは、メッセージループ処理中、このメッセージを受信し、
WndProcを呼び出します。
WndProcでは、「キーが押された」というメッセージは「WM_KEYDOWN」
というように表されます（マクロ）。
この辺はWindows関連のHPに行けば、丁寧に解説されているのでそちらを参照してください。
手抜きすぎかも（゜゜）☆O(–;)oばこ

DirectDraw初期化

では、DirectDrawの初期化をします。

サンプルコードを見てみましょう。

#include <ddraw.h>

略

LPDIRECTDRAW lpDD=NULL; 	//DirectDrawオブジェクト
LPDIRECTDRAWSURFACE lpFront=NULL;	//サーフェイス

略

BOOL StartDirectDraw(HWND hw){
	DDSURFACEDESC ddsd;
   
	//DirectDrawオブジェクト作成
	if(DirectDrawCreate(NULL,&lpDD,NULL)!=DD_OK) 
		return FALSE;

	//協調レベル設定
	if(lpDD->SetCooperativeLevel(hw,DDSCL_FULLSCREEN | DDSCL_EXCLUSIVE)!=DD_OK)
		return FALSE;
	
	//解像度設定
	if(lpDD->SetDisplayMode(640,480,8)!=DD_OK)
		return FALSE;

	//プライマリサーフェイスの作成
	ZeroMemory(&ddsd,sizeof(ddsd));
	ddsd.dwSize=sizeof(ddsd);
	ddsd.dwFlags=DDSD_CAPS;
	ddsd.ddsCaps.dwCaps=DDSCAPS_PRIMARYSURFACE;
	
	if(lpDD->CreateSurface(&ddsd,&lpFront,NULL)!=DD_OK)
		return FALSE;

	return TRUE;
}

第2回でも記述しましたが、メニューの「ビルド」　→　「設定」　→　「リンク」タブ　→　オブジェクト／ライブラリモジュールに「ddraw.lib」を書き込む　→　「OK」、ソースの始めの方で「ddraw.h」をインクルードしてください。
これでDirectDrawの関数が使用可能となります（サンプルのプロジェクトでは、既に設定済みです）。

では、順番に解説していきたいと思います。

	if(DirectDrawCreate(NULL,&lpDD,NULL)!=DD_OK) 
		return FALSE;

ここでは、DirectDrawオブジェクトを作成します。
とか言ってるけど、DirectDrawオブジェクト言われてもよーわからんて。
とりあえず、DirectDrawを使うために最初に実行しなきゃいけないらしいです。

では、構文を見てみましょう。

書式	HRESULT DirectDrawCreate( GUID FAR* lpGUID,LPDIRECTDRAW FAR* lplpDD,IUnknown FAR* pUnkOuter );
lpGuid	DirectDrawオブジェクトを作成するディスプレイデバイスのGUIDを指定します。とか言ってるけど、よくわからん（爆）。どうやら、表示したいディスプレイを変更できるらしいのですが、変更する必要が無いのでNULLにしてまう。
lplpDD	DirectDrawオブジェクトを指すポインタのアドレスを指定します。ここでは、グローバル変数として定義した「LPDIRECTDRAW lpDD;」のアドレスを引き渡します。
pInkOuter	将来拡張される時に使うらしいので、とりあえずNULL。DirectXの関数にはこういう物が多いが、使う時が来るのか謎。
戻り値	DirectDrawオブジェクトの作成に成功するとDD_OKが返ってくるらしい。

	if(lpDD->SetCooperativeLevel(hw,DDSCL_FULLSCREEN | DDSCL_EXCLUSIVE)!=DD_OK)
		return FALSE;

ここでは、さきほど作成したDirectDrawオブジェクト（lpDD）とやらを使用して
協調レベルを設定しています。
またしてもよくわからん（爆）＜協調。
というか私に言語能力が無いだけかも（死。

どうやら、ウィンドウに対する設定をいろいろと変更できるらしい。

というわけで構文いってみよぅ。

書式	HRESULT SetCooperativeLevel( HWND hWnd , DWORD dwFlags );
hWnd	アプリケーションのメインウィンドウへのHWNDハンドルを指定します。これはDirectDrawオブジェクトと関連付けるウィンドウです。ここでは、ウィンドウ作成時に使用した「hw」を引き渡します。
dwFlags	設定する協調レベルを表すDWORD値を指定します。下に指定できる値の一覧を記述します。これらはビット毎のOR演算子（\|）を使って組み合わせて使用します。ここでは、フルスクリーンに必要な2つの値「DDSCL_FULLSCREEN \| DDSCL_EXCLUSIVE」を指定します。
戻り値	成功するとDD_OKが返ってくるらしい。

SetCooperativeLevelに指定できるDWORD値

DDSCL_ALLOWREBOOT	排他的（フルスクリーン）モード時に、CTRL+ALT+DELの機能の許可。
DDSCL_EXCLUSIVE	排他的レベルの要求。このフラグは、DDSCL_FULLSCREENフラグと共に用いる必要がある。どうやら、このフラグを使用すると、他のアプリケーションでこのフラグを使用した時に、エラーが発生するようになるらしい。同時に2つ以上のアプリケーションがフルスクリーン化出来なくするためとか。
DDSCL_FULLSCREEN	フルスクリーン化出来ます。必ずDDSCL_EXCLUSIVEと組み合わせて使用しなければならない。
DDSCL_NORMAL	アプリケーションが、通常のWindowsアプリケーションとして機能することを表す。このフラグは、DDSCL_ALLOWMODEX、 DDSCL_EXCLUSIVE、またはDDSCL_FULLSCREENフラグと共に用いることはできない。
DDSCL_NOWINDOWCHANGES	アクティベート時、DirectDrawがアプリケーションウィンドウを最小化したりリストアしたりさせない。

	if(lpDD->SetDisplayMode(640,480,8)!=DD_OK)
		return FALSE;

ここでは、DirectDrawオブジェクト（lpDD）を使用して、ディスプレイの解像度、色数を設定します。

書式	HRESULT SetDisplayMode( DWORD dwWidth, DWORD dwHeight, DWORD dwBPP );
dwWidth	画面解像度の横幅を指定します。
dwHeight	画面解像度の縦幅を指定します。
dwBpp	使用したい色数をビット数で指定します。例えば、8を指定すると、256色、16を指定するとHigh Colorとなります。
戻り値	成功するとDD_OKが返ってくるらしい。

画面解像度は、適当に指定できるわけではありません。指定できる解像度は、主に640×480、800×600、1024×768と言った一般的な解像度です（謎。色数も8(256色)、16(High Color)、24(True Color)、32(True Color)
です。ゲームでは、主に640×480×8（256色）を使用します。これよりも広かったり色数が多いと、
キャラクターデータを置くビデオメモリが足りなくなったり、画像転送速度に影響したりします。
また、256色モードの時だけは、パレットの変更が出来ます。パレットについては後で説明します。
それから、320×240（MODE X）と言った特別な解像度も指定出来ますが、これはいろいろと面倒なので後で説明しますパート2（ぉ。

	ZeroMemory(&ddsd,sizeof(ddsd));
	ddsd.dwSize=sizeof(ddsd);
	ddsd.dwFlags=DDSD_CAPS;
	ddsd.ddsCaps.dwCaps=DDSCAPS_PRIMARYSURFACE;
	
	if(lpDD->CreateSurface(&ddsd,&lpFront,NULL)!=DD_OK)
		return FALSE;

ここでは、プライマリサーフェイスを作成します。サーフェイスとは、ビデオメモリを意味し、実際に描画を行う場所となります。
プライマリサーフェイスは、画面に表示されているビデオメモリを意味します。ですから、ここへなんらかの描画を行った瞬間、画面に
表示される事になります。一般的には、複数作業用のサーフェイス（オフスクリーンサーフェイスと呼ぶ）を作成し、そこへキャラクターイメージを配置し、それらのデータを一度バックバッファと呼ばれるサーフェイスへ転送し、フリッピングという作業をすると、バックバッファとフロントバッファ（この場合プライマリサーフェイスの事）の内容がそっくりそのまま入れ替わり、画面へ表示される事になります。
オフスクリンサーフェイスや、バックバッファを作成する方法は、また後で説明します。ここではとりあえずプライマリサーフェイスだけを作成します。

まず、DDSURFACEDESCという構造体を使用して、作成するサーフェイスの情報をここへ詰め込みます。

DDSURFACEDESC構造体の主な内容は以下の通りです。

dwSize	この構造体のサイズ（バイト数）
dwFlags	有効なメンバをDWORD値で指定します。どうやら、ここで使用したいメンバを指定し、そのメンバへ値を代入するようです。指定できるメンバは下の方に記述してあります。
dwHeight	サーフェイスの縦幅
dwWidth	サーフェイスの横幅
lPitch	メモリの水平行間のピクセル数
dwBackBufferCount	作成するバックバッファの数
ddsCaps	サーフェイスの機能を指定します。

dwFlagsで指定できる主なメンバは以下の通りです。これらはビット毎のOR演算子（|）を使って組み合わせて使用します。

DWORD値	対応するメンバ
DDSD_DDSCAPS	ddsCaps
DDSD_HEIGHT	dwHeight
DDSD_WIDTH	dwWidth
DDSD_BACKBUFFERCOUNT	dwBackBufferCount

ここでは、プライマリサーフェイスを作成するために、DDSURFACEDESC ddsd構造体を使用し、ddsd.dwFlagsにDDSD_CAPSを指定し、ddsd.ddsCaps.dwCaps（何故かメンバの中にまたメンバ）にDDSCAPS_PRIMARYSURFACEを指定します。ここは、丸暗記ですかね(^^;
そうしたら、次にサーフェイスを実際に作成するためにCreateSurfaceを呼び出します。この構文は以下の通りです。

書式	HRESULT CreateSurface( LPDDSURFACEDESC lpDDSurfaceDesc, LPDIRECTDRAWSURFACE FAR lplpDDSurface, IUnknown FAR pUnkOuter );
lpDDSurfaceDesc	要求されたサーフェスを記述するDDSURFACEDESC構造体のアドレス。今回は、先ほど設定したddsdのアドレスを引き渡しています。
lplpDDSurface	呼び出しが成功した場合、有効なDirectDrawSurfaceポインタによって初期化されるサーフェスへのポインタへのポインタ。ややこしいですが、今回はあらかじめ宣言しておいた「LPDIRECTDRAWSURFACE lpFront;」のアドレスを引き渡しています。
pUnkOuter	将来拡張される時に使うらしいので、とりあえずNULL。
戻り値	成功するとDD_OKが返ってくるらしい。

DirectDraw後始末

コードを見てみましょう。

#define RELEASE(i) if(i){i->Release();i=NULL;}
BOOL EndDirectDraw(void){
	RELEASE(lpFront);
	RELEASE(lpDD);
	return TRUE;
}

サーフェイスや、DirectDrawオブジェクトはRelease();を実行すると終了する事が出来ます。
例えば、プライマリサーフェイスなら「lpFront->Release();」となります。
ここは、マクロ（define）を使用すると、簡潔に記述する事が出来ます。
プログラムを終了したい場合は、必ずこれらを実行しなければなりません。これを忘れてしまうと、Windowsに戻ったとき、パソコンが正常に動作しない可能性があります。