MFCによるOpenGLプログラミング　（Visual C++を利用）

OpenGLを利用した簡単な3次元オブジェクトの描画を行うプログラム例を 紹介します。MFCとは,　Microsoft Foundation Class　ライブラリのことで、 C++言語でのWindows GUIを用いたプログラムが簡単に作成できるように Microsoftが提供しているライブラリ群のことである。Window作成やダイアログの作成が 簡単に実現できる。

[このページの内容]
１．Visual C++の起動
２．必要最低限の雛型を作ってみる。
３．ビルド。
[次のページ]実際に3Dオブジェクトを描画してみる．

１．Visual C++の起動

ファイルメニューの新規作成を選択。
プロジェクトタブのMFC AppWizard(exe)を選択
プロジェクト名を適当に入力。ここではGlSampleとしておく。
プロジェクトの保存先（位置）を入力。この位置にGlSampleというフォルダが作成される。
OKボタンをクリックすると、アプリケーションのタイプの選択画面が現れる。
SDIを選択する。あとは全て標準の設定で「次へ」ボタンでOK。慣れてから必要に応じてカスタマイズすればよい。

２．自動的に生成されたファイルの編集して必要最低限の雛型を作ってみる。

必要最低限のファイルが自動的に作成されたはずである。
基本的にひとつのソースファイルがひとつのクラスに対応している。
左フレームのFileメタブをクリックして、Source FileのGlSampleView.cppファイルを開く
右のフレームに現れるソースファイル上で、右クリック。表示メニューのClassWizardを選択する
ここでViewクラスのメッセージ処理をカスタマイズする。
メッセージ欄から「WM_CREATE」を選択して関数追加ボタンをクリックする。
するとOnCreate()関数がGlSampleView.cppファイルに自動的に追加される。
このOnCreate関数はViewクラスのオブジェクトが生成されたときに一度だけ呼び出される関数である。
標準で追加される内容は以下のような関数である。

int CGlSampleView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) 
{
	if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)
		return -1;
	
	// TODO: この位置に固有の作成用コードを追加してください
	
	return 0;
}

この関数の処理をカスタマイズする。
以下の赤で示される部分を追加する。これはOpenGL用にDeviceContextを作成している
そして、InitializeOpenGL()で自分用に3Dシーンを初期化し、MakeGLObject()でオブジェクトを生成する。
これらの関数InitializeOpenGL()、MakeGLObject()の内容は後ほど記述する。

int CGlSampleView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) 
{
	if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)
		return -1;
	
	// TODO: この位置に固有の作成用コードを追加してください

	m_pDC = new CClientDC(this) ;             // DCの生成
	SetDCPixelFormat(m_pDC->m_hDC) ;          // OpenGL用にPixel Formatを指定
	m_GLRC = wglCreateContext (m_pDC->m_hDC); // Rendering contextの生成
	wglMakeCurrent (m_pDC->m_hDC, m_GLRC);    // 現在のcontext設定

	InitializeOpenGL() ; //3Dシーンを初期化する関数を用意する
	MakeGLObject();	//3Dオブジェクトを生成する

	return 0;
}

またSetDCPixelFormat()関数も自分で内容を記述する必要がある。
以下の関数をOnCreate()関数が記述されている部分より前の部分に追加する。

int CGlSampleView::SetDCPixelFormat (HDC hdc)
{

    static PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd = {
        sizeof (PIXELFORMATDESCRIPTOR), 		// Specifies the size of this data structure
        1,                                          			// Specifies the version of this data structure
        PFD_DRAW_TO_WINDOW |                        // ピクセルバッファのビットフラグの設定
        PFD_SUPPORT_OPENGL |
        PFD_DOUBLEBUFFER,
        PFD_TYPE_RGBA,                        // RGBA pixel values
        32,                                   // 32-bitカラーと指定
        0, 0, 0, 0, 0, 0,                     // Specifies the number of red bitplanes in each RGBA color buffer
        0, 0,                                 // Specifies the number of alpha bitplanes in each RGBA color buffer
        0, 0, 0, 0, 0,                        // Specifies the total number of bitplanes in the accumulation buffer
        32,                                   // Specifies the depth(bit) of the depth (z-axis) buffer
        32,                                   // Specifies the depth of the stencil buffer
        0,                                    // Specifies the number of auxiliary buffers
        PFD_MAIN_PLANE,                       // Layer type　Ignored...
        0,                                    // Specifies the number of overlay and underlay planes
        0,                                    // Ignored
　　　　0,                                    // Specifies the transparent color or index of an underlay plane
        0                                     // Ignored
    };

    int nPixelFormat;
    
    nPixelFormat = ChoosePixelFormat (hdc, &pfd);
    if (SetPixelFormat(hdc, nPixelFormat, &pfd) == FALSE) {
      return FALSE ;
    }

    if (DescribePixelFormat(hdc, nPixelFormat, sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR), &pfd) == 0) {
      return FALSE ;
    }

    return TRUE ;
}

InitializeOpenGL()関数にOpenGLの初期化として必要な処理を書いておく。
ここでは例として、３Dシーンの背景を黒、適当なライティングを有効化しておく。
以下の関数をOnCreate()関数が記述されている部分より前の部分に追加する。
さらに実際に3Dオブジェクトを作成するための関数をMakeGLObject()を適当に作成。
とりあえずここでは空の関数を作っておく。

GLint InitializeOpenGL(void)
{
	//3Dシーンの背景を黒にする。
	glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f) ;	

	glDepthFunc(GL_LEQUAL) ;
	//デプスバッファを有効化
	glEnable(GL_DEPTH_TEST) ;

	//Lightingを有効化
	glEnable(GL_LIGHTING) ; 
	glEnable(GL_LIGHT0) ;
	glEnable(GL_LIGHT1) ;

	return (0) ;
}
int MakeGLObject()
{
	//ここに事前に作成しておくオブジェクトの記述を加える
	//

	return (0) ;
}

描画の必要な際に呼ばれる関数であるOnDraw()関数（GlSampleView.cppファイル中に標準で定義されている）
の前と関数の中に以下の赤い行を追加しておく。

void DrawGLobject()
{
	//シーンをクリアする。色情報、デプスバッファをクリア
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT| GL_STENCIL_BUFFER_BIT) ;
	//オブジェクト描画モードにする。
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW) ;
	glLoadIdentity() ;
	//////////////////////////////////////////////
	//必要な機能の有効化
	//
	glEnable(GL_NORMALIZE) ;
	glEnable(GL_AUTO_NORMAL) ;
	glShadeModel (GL_SMOOTH);
	glEnable( GL_DEPTH_TEST ); //Zバッファを使用する

	//とりあえず今の座標系を保存しておく
	//glPopMatrix()で保存された座標系に戻すことができる。
	glPushMatrix();

	//これ以降に実際に描画したいオブジェクトを表示する記述を加える
	//



	//座標系を戻しておく
	glPopMatrix();

	glDisable(GL_AUTO_NORMAL) ;
	glDisable(GL_NORMALIZE) ;
	return;
}

void CGlSampleView::OnDraw(CDC* pDC)
{
	CGlSampleDoc* pDoc = GetDocument();
	ASSERT_VALID(pDoc);
	// TODO: この場所にネイティブ データ用の描画コードを追加します。

	DrawGLobject() ;
	SwapBuffers(m_pDC->m_hDC) ;    // Double buffer

}

ここまでの修正で必要となるヘッダファイルの修正を行う。
GlSampleView.hファイルを開いて、public:の部分に以下をつ以下する。

// オペレーション
public:
	CDC*    m_pDC ;     // Device Context 
	HGLRC   m_GLRC  ;   // OpenGL Rendering Context
	int SetDCPixelFormat (HDC hdc);

GlSampleView.hファイルの最初の部分でOpenGLのヘッダを読み込む。

#include < GL/gl.h >
#include  < GL/glu.h >

３．ここまでのプログラムを実際にビルドして実行してみる。

まずリンク時にOpenGLのライブラリがリンクされるように設定を行う。
メニューバーの「プロジェクト」→「設定」を選択する。
表示される窓のリンクタブをクリックする。
「オブジェクト/ライブラリモジュール」の欄に以下のように opengl32.lib glu32.lib の2つのライブラリを指定する。

メニューバーの「ビルド」→「ビルド」で、実際にコンパイル・リンクしてみる。
メニューバーの「ビルド」→「実行」で、実行してみる。黒い窓が表れたら正常に動作しているでしょう。。。