DirectX9

【C++】DirectX9 デバイス作成の手順と設定ポイント

2025-04-27更新日: 2025-04-27

DirectX9でのデバイス作成は、まずDirect3DCreate9(D3D_SDK_VERSION)でDirect3Dオブジェクトを取得し、続けてCreateDeviceを用いてレンダリング用のデバイスを生成する手順です。

ウィンドウモードやハードウェアアクセラレーション、頂点処理方式など必要なパラメータを設定すれば、正しく初期化され、描画機能が利用可能な状態となります。

目次から探す

Direct3Dオブジェクトの取得
- Direct3DCreate9関数の役割
- エラーチェックの基本手法
DirectX9デバイス作成の基本
- デバイス生成の流れ
- CreateDevice関数の機能
プレゼンテーションパラメータの設定
- D3DPRESENT_PARAMETERSの主要項目
- 追加パラメータの考慮事項
CreateDeviceによるデバイス初期化
エラーチェックと例外処理
- HRESULTの確認方法
- 一般的なエラーコードと対策
リソース管理とデバイスの解放
デバッグとトラブルシューティング
パフォーマンス向上の設定ポイント
まとめ

Direct3Dオブジェクトの取得

Direct3DCreate9関数の役割

Direct3DCreate9関数は、DirectX 9の機能を利用するためのエントリーポイントを返す役割があります。

この関数を呼び出すと、Direct3Dの基本オブジェクトであるIDirect3D9インターフェイスのポインタを取得できる仕組みです。

取得したオブジェクトを用いて、グラフィックデバイスの生成や、その他のグラフィックス機能の初期化を進めることができます。

以下のサンプルコードは、Direct3DCreate9関数を使ってDirect3Dオブジェクトを取得し、簡単なエラーチェックを行う例です。

#include <d3d9.h>
#include <windows.h>
#include <iostream>
// メイン関数
int main() {
    // Direct3Dオブジェクトの作成
    LPDIRECT3D9 pDirect3D = Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION);
    if (pDirect3D == NULL) {
        std::cout << "Direct3Dオブジェクトの取得に失敗しました" << std::endl;
        return -1;
    }
    // 仮のウィンドウハンドルを取得(実際のアプリケーションでは有効なハンドルに差し替えが必要)
    HWND hWnd = GetForegroundWindow();
    // プレゼンテーションパラメータ(後述の詳細設定項目も含む)の作成
    D3DPRESENT_PARAMETERS d3dPresentParameters = {};
    d3dPresentParameters.Windowed = TRUE;
    d3dPresentParameters.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;
    d3dPresentParameters.BackBufferFormat = D3DFMT_UNKNOWN;
    // DirectX9デバイス作成のための変数
    LPDIRECT3DDEVICE9 pDevice = nullptr;
    // CreateDevice関数を使用してDirectX9デバイスの作成
    HRESULT hr = pDirect3D->CreateDevice(
        D3DADAPTER_DEFAULT,                  // デフォルトアダプタの指定
        D3DDEVTYPE_HAL,                      // ハードウェアアクセラレータの使用
        hWnd,                                // ウィンドウハンドル
        D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, // ソフトウェア頂点処理の指定
        &d3dPresentParameters, // プレゼンテーションパラメータの指定
        &pDevice               // 作成されるデバイスのポインタ
    );
    if (FAILED(hr)) {
        std::cout << "DirectX9デバイスの作成に失敗しました" << std::endl;
        pDirect3D->Release();
        return -1;
    }
    // ここでレンダリング処理などを実施する
    // リソースの解放処理
    if (pDevice != nullptr) {
        pDevice->Release();
    }
    if (pDirect3D != nullptr) {
        pDirect3D->Release();
    }
    std::cout << "DirectX9デバイスの初期化と解放が正常に完了しました"
              << std::endl;
    return 0;
}

DirectX9デバイスの初期化と解放が正常に完了しました

エラーチェックの基本手法

Direct3DやDirectX 9の各種関数は、正常実行時はHRESULTという値を返します。

この値をFAILEDマクロで確認することで、エラー発生の有無を簡単にチェックできます。

例えば、CreateDevice関数が失敗した場合は、以下のようにエラーチェックを行います。

戻り値がFAILED(hr)となった場合、エラーハンドリングの処理を走らせる
オブジェクトがNULLであれば、正しく初期化されなかったと判断する

適切なエラーチェックにより、後続の処理に影響が出ないように対策を講じることが大切です。

DirectX9デバイス作成の基本

デバイス生成の流れ

DirectX 9のデバイス生成は、まずDirect3DCreate9関数でDirect3Dオブジェクトの取得から開始します。

その後、必要なプレゼンテーションパラメータを設定し、CreateDevice関数を呼び出すことで、レンダリングに必要なデバイスを生成します。

この流れに沿って、各手順のポイントを丁寧に確認しながら処理を進めるのが安全です。

CreateDevice関数の機能

CreateDevice関数は、DirectX 9のグラフィックデバイスを作成するための主要な関数です。

この関数は、Direct3Dデバイスが持つレンダリングやリソース管理、描画処理などに関する機能を利用可能にする大切な処理です。

アダプタの選択理由

一般的にはD3DADAPTER_DEFAULTを指定して、システムが認識しているデフォルトのグラフィックアダプタを利用
特定のハードウェア環境に応じたアダプタの選択を行う場合、各アダプタの情報を取得する関数があるので、それを参照することで適切な選択が可能

デバイスタイプの設定手順

D3DDEVTYPE_HALを指定すると、ハードウェアアクセラレーションによる高速なレンダリング処理が期待できる
一方、互換性を重視する場合は、D3DDEVTYPE_REFのようなリファレンスデバイスを利用する
作成するデバイスによって、頂点処理に使う手法(ハードウェアまたはソフトウェア)が異なるため、用途に合わせた設定が求められる

プレゼンテーションパラメータの設定

D3DPRESENT_PARAMETERSの主要項目

D3DPRESENT_PARAMETERS構造体は、レンダリングウィンドウの表示やスワップチェーンに関する詳細設定を行うためのパラメータを保持します。

主要な項目としては、ウィンドウモード設定、スワップエフェクト、バックバッファのフォーマット、深度バッファやステンシルバッファの設定などが含まれます。

ウィンドウモード設定

Windowedの値をTRUEにするとウィンドウモードになり、FALSEにするとフルスクリーンモードで動作する
アプリケーションの用途に合わせて、ウィンドウサイズや位置の調整も必要になる

スワップエフェクトの選択

SwapEffectにはD3DSWAPEFFECT_DISCARDやD3DSWAPEFFECT_FLIPなどの選択肢があり、主にバックバッファとフロントバッファの入れ替えの方法を決定する
一般的にはD3DSWAPEFFECT_DISCARDが使用され、描画処理のパフォーマンスに好影響を与える

バックバッファフォーマット設定

BackBufferFormatはバックバッファの色深度やフォーマットを指定するための項目です
ウィンドウモードの場合は通常D3DFMT_UNKNOWNを指定することで、現在のディスプレイ設定に合わせて自動的に判断される

深度バッファ・ステンシル設定

深度バッファは3D描画において、奥行き情報を保持するために重要な役割を担う
ステンシルバッファは、特殊な描画エフェクトやマスク処理に利用される
必要な場合は、EnableAutoDepthStencilなどのフラグを設定して利用する

追加パラメータの考慮事項

DirectX 9のデバイス作成では、上記の主要パラメータに加え、必要に応じた追加パラメータの設定も大切です。

アプリケーションの描画内容やパフォーマンス要件に応じ、各パラメータの微調整を行うとよいでしょう。

マルチサンプリングの設定

マルチサンプリングは、アンチエイリアス効果を得るための設定項目
MultiSampleTypeやMultiSampleQualityを適切に設定することで、滑らかな描画が実現できる
処理負荷とのバランスも考慮しながら、値の調整を行う必要がある

CreateDeviceによるデバイス初期化

初期化プロセスの概要

CreateDevice関数を呼び出すことで、DirectX 9のレンダリングデバイスが初期化されます。

このプロセスは、先に設定したプレゼンテーションパラメータに基づいてデバイスが生成され、その後各種レンダリング処理に利用できる状態に整えられます。

初期化中には、適切なエラーチェックやリソースの確保も同時に行うため、失敗時の対策を必ず実施してください。

ハードウェアとソフトウェア頂点処理の選定

描画パフォーマンスには、頂点処理をハードウェアで行うかソフトウェアで行うかの選択が大きな影響を及ぼします。

頂点処理方式の比較

ハードウェア頂点処理は、専用のGPU機能を活用するため高速な描画が期待できる
ソフトウェア頂点処理は、CPUによる処理となるため、低スペック環境や互換性を優先する場合に選ばれる

選択基準と考慮点

グラフィック性能やターゲットデバイスの仕様に合わせて、最適な頂点処理方式を選ぶ
開発環境と動作確認する環境の違いを考慮し、各方式のメリット・デメリットを理解して設定するのが大切です

適切なアダプタ選択のポイント

DirectX 9のアダプタ選択は、複数のグラフィックデバイスが存在する環境で特に重要なポイントです。

使用可能なアダプタの一覧を取得し、グラフィックスドライバのバージョンや性能情報をもとに、最適なアダプタを選ぶと良いです。

これにより、レンダリングパフォーマンスや描画品質の向上が期待できます。

エラーチェックと例外処理

HRESULTの確認方法

DirectX 9の各関数はHRESULT値を返すため、

この値をSUCCEEDEDまたはFAILEDマクロを利用して、処理結果の確認を行います。

例えば、以下のようにCreateDeviceの戻り値を確認する手法があります。

if (FAILED(hr)) { … }の形で失敗時の分岐を設定する
成功時と失敗時で適切なリソース解放やエラーメッセージの表示を実施する

一般的なエラーコードと対策

Direct3DやCreateDeviceの呼び出し時には、さまざまなエラーコードが返る可能性があります。

エラーコードの内容に応じた対策を講じ、失敗した場合のリトライやユーザーへの通知を適切に行うことが大切です。

Direct3Dオブジェクト生成エラー

Direct3DCreate9からNULLが返った場合は、SDKのバージョン確認や環境設定の見直しが必要
エラーメッセージやログを確認して、ドライバの更新などの対策を検討する

CreateDevice失敗時の対処

FAILED(hr)が示すエラーコードに基づき、パラメータの再確認や、ウィンドウハンドルの正当性をチェックする
必要に応じて、一時的な代替処理(例：ソフトウェアレンダリング)に切り替える対策も実施する

リソース管理とデバイスの解放

リソース管理の基本原則

DirectX 9のリソースは、使用後に適切に解放しなければメモリリークの原因になります。

各種COMオブジェクトは、使い終わったら必ずReleaseメソッドにより解放する方針を守ることが大切です。

ローカル変数のポインタが正しく解放されているか確認する
例外発生時にもリソース解放処理を確実に呼び出すように実装する

Releaseメソッドの適正利用

Releaseメソッドを呼ぶ際には、オブジェクトがNULLでないことを確認してから処理を進めます。

また、リファレンスカウントの管理に注意し、過剰な解放や二重解放を防ぐための実装が求められます。

デバイス解放のタイミング

レンダリング処理が終了した直後に解放処理を実行する
アプリケーション終了時、またはシーンの切り替え時に適切なタイミングで解放する

Direct3Dオブジェクト解放方法

IDirect3D9オブジェクトや、その他の作成したCOMオブジェクトは、使用後必ずReleaseを呼び出す
ポインタのNULLチェックを忘れずに行い、安定したメモリ管理を心掛ける

メモリリーク防止のポイント

全てのリソースに対して解放処理を必ず実施する
複数の関数間でリソースの所有権が移動する場合、責任の所在を明確にし、ドキュメントで管理する
デバッグツールを活用して、メモリリークの有無を随時確認する

デバッグとトラブルシューティング

パラメータ設定エラーの識別

パラメータ設定ミスは、思わぬエラーの原因となるため、各種パラメータの値を丁寧に確認するのが大切です。

チェックリストを作成し、以下の点に注意するとよいでしょう。

プレゼンテーションパラメータの各項目が正しい値になっているか
ウィンドウハンドルやデバイスのポインタが正しく設定されているか

エラーログの確認手順

各関数の戻り値をチェックし、エラーが起きた場合は即座にログを記録します。

ログには、返されたHRESULTの値や、関数呼び出し前後の状態を記録しておくことで、トラブルシューティングが容易になります。

チェック項目と見直しポイント

パラメータ設定に関する作業は、細部にわたって行う必要があります。

設定ミスを防ぐためにも、以下のチェック項目を参考にしてください。

全ての主要パラメータ(ウィンドウモード、スワップエフェクト、バックバッファフォーマット、深度バッファ設定)が正しく初期化されているか
CreateDevice実行前後で、各パラメータに変更が加えられていないか
エラーチェックの条件分岐が抜けていないか

設定ミスの特定方法

デバッグ出力やログによりエラー発生個所を特定する
各パラメータの値を変数に一時保存し、デバッガで確認する
最小限の構成で動作するコードを作成し、問題箇所を絞り込む

パフォーマンス向上の設定ポイント

レンダリング処理の最適化

レンダリング処理の効率化は、アプリケーション全体のパフォーマンス向上に直結します。

以下の点に気を付け、レンダリング負荷を低減できる設定を検討するとよいです。

不要な描画オブジェクトや処理を削減する
状態管理をシンプルに保ち、レンダリング関数の呼び出し回数を最小限にする
フレームレートに応じた描画タイミングの調整を行う

効率的なパラメータ調整方法

パラメータの微調整は、描画品質とパフォーマンスのバランスを見極める上で重要です。

各パラメータの変更が描画に与える影響を把握するため、段階的な調整とテストを繰り返すと良いです。

スワップエフェクトが与える影響

D3DSWAPEFFECT_DISCARDは多くの場合、最適なパフォーマンスが得られる
他のスワップエフェクト(例：D3DSWAPEFFECT_FLIP)は、特定のハードウェア環境下や描画条件で有効な場合がある
環境に合わせた選択を行うことで、描画速度が向上する可能性が高い

ウィンドウモードとフルスクリーンの比較

フルスクリーンモードでは、DirectXがハードウェアと直接連携するため、若干のパフォーマンス向上が期待できる
ウィンドウモードは、ユーザーインターフェイスとの連携やマルチタスク時の切り替えに優れる
アプリケーションの用途に応じたモード選択が求められる

ハードウェアアクセラレーション活用の要点

ハードウェアアクセラレーションを活用することで、GPUによる高速な描画処理が実現します。

以下のポイントに注意しながら、ハードウェアリソースの最適活用を図ってください。

D3DDEVTYPE_HALを指定して、可能な限りGPUでのレンダリング処理を利用する
ハードウェアによる頂点処理と、ソフトウェアによる頂点処理の違いを理解し、設定を調整する
ドライバのアップデートや、ハードウェア固有の設定にも注意を払う

まとめ

ここまで解説してきたDirectX 9のデバイス作成手順と設定ポイントは、各工程ごとに細やかな確認が求められる内容になっています。

基本的なDirect3Dオブジェクトの取得から、詳細なプレゼンテーションパラメータの設定、そしてリソース管理やエラーチェックのポイントにまで、手順一つひとつの重要さを確認することができました。

各設定項目の適切な調整やエラーチェックを実施することで、描画処理の安定性とパフォーマンス向上を実現できる可能性が広がります。

開発環境に合わせた柔軟な実装と、丁寧なデバッグ作業を重ねることで、ユーザーにとって快適なグラフィックス体験を提供できる仕組みが整います。