DirectX9

[DirectX9] インプットデバイスの設定と活用法

DirectX9は、Windowsプラットフォームでのゲーム開発において広く使用されるAPIです。

特にインプットデバイスの設定と活用は、ユーザーの操作をゲームに反映させるために重要です。

DirectInputを使用することで、キーボードやマウス、ゲームパッドなどの入力デバイスからのデータを効率的に取得できます。

これにより、リアルタイムでの操作感を実現し、ゲームプレイの没入感を高めることが可能です。

DirectInputは、デバイスの状態をポーリングすることで、入力の変化を検出し、ゲームロジックに反映させることができます。

目次から探す
  1. DirectX9とインプットデバイスの基礎知識
  2. DirectInputの初期設定
  3. キーボード入力の設定と活用
  4. マウス入力の設定と活用
  5. ゲームパッド入力の設定と活用
  6. 一連の処理をまとめたサンプルプログラム
  7. インプットデバイスの応用例
  8. まとめ

DirectX9とインプットデバイスの基礎知識

DirectX9は、Microsoftが提供するマルチメディアAPIの一部で、特にゲーム開発において広く利用されています。

DirectX9を使用することで、グラフィックス、サウンド、インプットデバイスなどのハードウェアに直接アクセスし、高速で効率的な処理を実現できます。

ここでは、DirectX9とインプットデバイスに関する基本的な知識を解説します。

DirectX9とは

DirectX9は、Windowsプラットフォーム向けのAPIで、特に3Dグラフィックスの描画に強力な機能を提供します。

以下にDirectX9の主な特徴を示します。

特徴説明
高速描画ハードウェアアクセラレーションを利用して高速なグラフィックス描画を実現
マルチメディア対応グラフィックスだけでなく、サウンドやインプットデバイスの制御も可能
広範なサポート多くのWindowsバージョンで利用可能

DirectX9は、特にゲーム開発者にとって重要なツールであり、リアルタイムでの高品質なグラフィックス描画を可能にします。

インプットデバイスの種類

インプットデバイスは、ユーザーからの入力をコンピュータに伝えるためのデバイスです。

DirectX9では、以下のようなインプットデバイスをサポートしています。

デバイス説明
キーボード文字やコマンドの入力に使用
マウスポインティングデバイスとして使用
ゲームパッドゲーム操作に特化したデバイス

これらのデバイスを利用することで、ユーザーはコンピュータとインタラクティブに操作することができます。

DirectInputの役割

DirectInputは、DirectXの一部であり、インプットデバイスからの入力を効率的に処理するためのAPIです。

DirectInputの主な役割は以下の通りです。

  • デバイスの抽象化: 各種インプットデバイスを抽象化し、統一的なインターフェースを提供します。
  • 高速な入力処理: ハードウェアに直接アクセスすることで、低レイテンシーでの入力処理を実現します。
  • カスタマイズ可能な入力: ユーザーがデバイスの入力をカスタマイズできるようにサポートします。

DirectInputを利用することで、開発者は複雑な入力処理を簡素化し、ユーザーに快適な操作体験を提供することができます。

DirectInputの初期設定

DirectInputを利用するためには、まず初期設定を行う必要があります。

ここでは、DirectInputのインストールからデバイスの取得までの手順を解説します。

DirectInputのインストール

DirectInputはDirectX SDKの一部として提供されています。

以下の手順でインストールを行います。

  1. DirectX SDKのダウンロード: Microsoftの公式サイトからDirectX SDKをダウンロードします。
  2. インストール: ダウンロードしたインストーラーを実行し、画面の指示に従ってインストールを完了します。
  3. 環境設定: Visual Studioなどの開発環境で、DirectX SDKのインクルードパスとライブラリパスを設定します。

これで、DirectInputを利用する準備が整います。

デバイスの初期化

DirectInputを使用するには、まずDirectInputオブジェクトを初期化する必要があります。

以下にC++での初期化手順を示します。

#include <dinput.h>
// DirectInputオブジェクトのポインタ
LPDIRECTINPUT8 directInput = nullptr;
// DirectInputの初期化
HRESULT result = DirectInput8Create(
    GetModuleHandle(nullptr), // アプリケーションのインスタンスハンドル
    DIRECTINPUT_VERSION,      // DirectInputのバージョン
    IID_IDirectInput8,        // インターフェースID
    (void**)&directInput,     // DirectInputオブジェクトのポインタ
    nullptr                   // 無し
);
if (FAILED(result)) {
    // 初期化に失敗した場合の処理
}

このコードは、DirectInputオブジェクトを作成し、使用可能な状態にします。

デバイスの列挙

次に、システムに接続されているインプットデバイスを列挙します。

これにより、利用可能なデバイスを確認できます。

BOOL CALLBACK EnumDevicesCallback(const DIDEVICEINSTANCE* instance, VOID* context) {
    // デバイス情報を表示
    std::wcout << L"デバイス名: " << instance->tszInstanceName << std::endl;
    return DIENUM_CONTINUE; // 列挙を続行
}
// デバイスの列挙
directInput->EnumDevices(
    DI8DEVCLASS_ALL,          // すべてのデバイスを列挙
    EnumDevicesCallback,      // コールバック関数
    nullptr,                  // コールバック関数に渡すコンテキスト
    DIEDFL_ATTACHEDONLY       // 接続されているデバイスのみ
);

このコードは、接続されているすべてのデバイスを列挙し、デバイス名を表示します。

デバイスの取得

特定のデバイスを使用するためには、そのデバイスを取得する必要があります。

以下にキーボードデバイスを取得する例を示します。

LPDIRECTINPUTDEVICE8 keyboardDevice = nullptr;
// キーボードデバイスの取得
result = directInput->CreateDevice(
    GUID_SysKeyboard,         // キーボードデバイスのGUID
    &keyboardDevice,          // デバイスオブジェクトのポインタ
    nullptr                   // 無し
);
if (FAILED(result)) {
    // デバイス取得に失敗した場合の処理
}

このコードは、キーボードデバイスを取得し、操作可能な状態にします。

取得したデバイスは、後続の入力処理で使用します。

キーボード入力の設定と活用

DirectInputを使用してキーボード入力を処理するためには、キーボードデバイスの設定、入力の取得、そしてイベントの処理を行う必要があります。

ここでは、それぞれの手順を詳しく解説します。

キーボードデバイスの設定

キーボードデバイスを使用するためには、まずデバイスを設定する必要があります。

以下にキーボードデバイスの設定手順を示します。

#include <dinput.h>
// キーボードデバイスの設定
HRESULT result = keyboardDevice->SetDataFormat(&c_dfDIKeyboard);
if (FAILED(result)) {
    // データフォーマットの設定に失敗した場合の処理
}
result = keyboardDevice->SetCooperativeLevel(
    hwnd,                    // ウィンドウハンドル
    DISCL_FOREGROUND | DISCL_NONEXCLUSIVE
);
if (FAILED(result)) {
    // 協調レベルの設定に失敗した場合の処理
}

このコードは、キーボードデバイスのデータフォーマットを設定し、協調レベルを指定します。

協調レベルは、アプリケーションが他のアプリケーションとどのようにデバイスを共有するかを決定します。

キーボード入力の取得

設定が完了したら、キーボードからの入力を取得します。

以下に入力取得の例を示します。

BYTE keyboardState[256]; // キーボードの状態を格納する配列
// キーボード入力の取得
result = keyboardDevice->Acquire();
if (SUCCEEDED(result)) {
    result = keyboardDevice->GetDeviceState(sizeof(keyboardState), (LPVOID)&keyboardState);
    if (FAILED(result)) {
        // 入力取得に失敗した場合の処理
    }
}

このコードは、キーボードデバイスを取得し、現在のキーボードの状態を配列に格納します。

Acquireメソッドはデバイスをアクティブにし、GetDeviceStateメソッドで入力状態を取得します。

キーボードイベントの処理

取得したキーボード入力を基に、イベントを処理します。

以下に簡単なイベント処理の例を示します。

// キーボードイベントの処理
if (keyboardState[DIK_SPACE] & 0x80) {
    // スペースキーが押されている場合の処理
    std::cout << "スペースキーが押されました。" << std::endl;
}
if (keyboardState[DIK_ESCAPE] & 0x80) {
    // エスケープキーが押されている場合の処理
    std::cout << "エスケープキーが押されました。" << std::endl;
}

このコードは、スペースキーとエスケープキーが押されているかどうかをチェックし、それに応じた処理を行います。

keyboardState配列の各要素は、対応するキーの状態を示し、最上位ビットが1の場合はキーが押されていることを意味します。

これらの手順を組み合わせることで、キーボード入力を効果的に活用することができます。

マウス入力の設定と活用

DirectInputを使用してマウス入力を処理するためには、マウスデバイスの設定、入力の取得、そしてイベントの処理を行う必要があります。

ここでは、それぞれの手順を詳しく解説します。

マウスデバイスの設定

マウスデバイスを使用するためには、まずデバイスを設定する必要があります。

以下にマウスデバイスの設定手順を示します。

#include <dinput.h>
// マウスデバイスの設定
HRESULT result = mouseDevice->SetDataFormat(&c_dfDIMouse);
if (FAILED(result)) {
    // データフォーマットの設定に失敗した場合の処理
}
result = mouseDevice->SetCooperativeLevel(
    hwnd,                    // ウィンドウハンドル
    DISCL_FOREGROUND | DISCL_NONEXCLUSIVE
);
if (FAILED(result)) {
    // 協調レベルの設定に失敗した場合の処理
}

このコードは、マウスデバイスのデータフォーマットを設定し、協調レベルを指定します。

協調レベルは、アプリケーションが他のアプリケーションとどのようにデバイスを共有するかを決定します。

マウス入力の取得

設定が完了したら、マウスからの入力を取得します。

以下に入力取得の例を示します。

DIMOUSESTATE mouseState; // マウスの状態を格納する構造体
// マウス入力の取得
result = mouseDevice->Acquire();
if (SUCCEEDED(result)) {
    result = mouseDevice->GetDeviceState(sizeof(DIMOUSESTATE), &mouseState);
    if (FAILED(result)) {
        // 入力取得に失敗した場合の処理
    }
}

このコードは、マウスデバイスを取得し、現在のマウスの状態を構造体に格納します。

Acquireメソッドはデバイスをアクティブにし、GetDeviceStateメソッドで入力状態を取得します。

マウスイベントの処理

取得したマウス入力を基に、イベントを処理します。

以下に簡単なイベント処理の例を示します。

// マウスイベントの処理
if (mouseState.rgbButtons[0] & 0x80) {
    // 左ボタンが押されている場合の処理
    std::cout << "左ボタンが押されました。" << std::endl;
}
if (mouseState.rgbButtons[1] & 0x80) {
    // 右ボタンが押されている場合の処理
    std::cout << "右ボタンが押されました。" << std::endl;
}
// マウスの移動量を表示
std::cout << "マウスの移動量: X=" << mouseState.lX << ", Y=" << mouseState.lY << std::endl;

このコードは、左ボタンと右ボタンが押されているかどうかをチェックし、それに応じた処理を行います。

また、マウスの移動量も表示します。

mouseState構造体のrgbButtons配列は、各ボタンの状態を示し、最上位ビットが1の場合はボタンが押されていることを意味します。

これらの手順を組み合わせることで、マウス入力を効果的に活用することができます。

ゲームパッド入力の設定と活用

DirectInputを使用してゲームパッド入力を処理するためには、ゲームパッドデバイスの設定、入力の取得、そしてイベントの処理を行う必要があります。

ここでは、それぞれの手順を詳しく解説します。

ゲームパッドデバイスの設定

ゲームパッドデバイスを使用するためには、まずデバイスを設定する必要があります。

以下にゲームパッドデバイスの設定手順を示します。

#include <dinput.h>
// ゲームパッドデバイスの設定
HRESULT result = gamepadDevice->SetDataFormat(&c_dfDIJoystick);
if (FAILED(result)) {
    // データフォーマットの設定に失敗した場合の処理
}
result = gamepadDevice->SetCooperativeLevel(
    hwnd,                    // ウィンドウハンドル
    DISCL_FOREGROUND | DISCL_EXCLUSIVE
);
if (FAILED(result)) {
    // 協調レベルの設定に失敗した場合の処理
}

このコードは、ゲームパッドデバイスのデータフォーマットを設定し、協調レベルを指定します。

協調レベルは、アプリケーションが他のアプリケーションとどのようにデバイスを共有するかを決定します。

ゲームパッド入力の取得

設定が完了したら、ゲームパッドからの入力を取得します。

以下に入力取得の例を示します。

DIJOYSTATE gamepadState; // ゲームパッドの状態を格納する構造体
// ゲームパッド入力の取得
result = gamepadDevice->Acquire();
if (SUCCEEDED(result)) {
    result = gamepadDevice->GetDeviceState(sizeof(DIJOYSTATE), &gamepadState);
    if (FAILED(result)) {
        // 入力取得に失敗した場合の処理
    }
}

このコードは、ゲームパッドデバイスを取得し、現在のゲームパッドの状態を構造体に格納します。

Acquireメソッドはデバイスをアクティブにし、GetDeviceStateメソッドで入力状態を取得します。

ゲームパッドイベントの処理

取得したゲームパッド入力を基に、イベントを処理します。

以下に簡単なイベント処理の例を示します。

// ゲームパッドイベントの処理
if (gamepadState.rgbButtons[0] & 0x80) {
    // ボタン1が押されている場合の処理
    std::cout << "ボタン1が押されました。" << std::endl;
}
if (gamepadState.rgbButtons[1] & 0x80) {
    // ボタン2が押されている場合の処理
    std::cout << "ボタン2が押されました。" << std::endl;
}
// アナログスティックの位置を表示
std::cout << "アナログスティックの位置: X=" << gamepadState.lX << ", Y=" << gamepadState.lY << std::endl;

このコードは、ボタン1とボタン2が押されているかどうかをチェックし、それに応じた処理を行います。

また、アナログスティックの位置も表示します。

gamepadState構造体のrgbButtons配列は、各ボタンの状態を示し、最上位ビットが1の場合はボタンが押されていることを意味します。

これらの手順を組み合わせることで、ゲームパッド入力を効果的に活用することができます。

一連の処理をまとめたサンプルプログラム

ここでは、DirectInputを使用してキーボード、マウス、ゲームパッドの入力を処理する一連のサンプルプログラムを紹介します。

このプログラムは、各デバイスの設定、入力の取得、イベントの処理を統合したものです。

#include <dinput.h>
#include <iostream>
#include <windows.h>

#pragma comment(lib, "dinput8.lib")
#pragma comment(lib, "dxguid.lib")

// グローバル変数
LPDIRECTINPUT8 directInput = nullptr;
LPDIRECTINPUTDEVICE8 keyboardDevice = nullptr;
LPDIRECTINPUTDEVICE8 mouseDevice = nullptr;
LPDIRECTINPUTDEVICE8 gamepadDevice = nullptr;
// ウィンドウハンドル
HWND hwnd = nullptr;
// DirectInputの初期化
bool InitializeDirectInput(HINSTANCE hInstance) {
    HRESULT result = DirectInput8Create(
        hInstance,
        DIRECTINPUT_VERSION,
        IID_IDirectInput8,
        (void**)&directInput,
        nullptr
    );
    return SUCCEEDED(result);
}
// キーボードデバイスの初期化
bool InitializeKeyboard() {
    HRESULT result = directInput->CreateDevice(GUID_SysKeyboard, &keyboardDevice, nullptr);
    if (FAILED(result)) return false;
    result = keyboardDevice->SetDataFormat(&c_dfDIKeyboard);
    if (FAILED(result)) return false;
    result = keyboardDevice->SetCooperativeLevel(hwnd, DISCL_FOREGROUND | DISCL_NONEXCLUSIVE);
    return SUCCEEDED(result);
}
// マウスデバイスの初期化
bool InitializeMouse() {
    HRESULT result = directInput->CreateDevice(GUID_SysMouse, &mouseDevice, nullptr);
    if (FAILED(result)) return false;
    result = mouseDevice->SetDataFormat(&c_dfDIMouse);
    if (FAILED(result)) return false;
    result = mouseDevice->SetCooperativeLevel(hwnd, DISCL_FOREGROUND | DISCL_NONEXCLUSIVE);
    return SUCCEEDED(result);
}
// ゲームパッドデバイスの初期化
bool InitializeGamepad() {
    HRESULT result = directInput->CreateDevice(GUID_Joystick, &gamepadDevice, nullptr);
    if (FAILED(result)) return false;
    result = gamepadDevice->SetDataFormat(&c_dfDIJoystick);
    if (FAILED(result)) return false;
    result = gamepadDevice->SetCooperativeLevel(hwnd, DISCL_FOREGROUND | DISCL_EXCLUSIVE);
    return SUCCEEDED(result);
}
// 入力の取得と処理
void ProcessInput() {
    // キーボード入力の取得
    BYTE keyboardState[256];
    if (SUCCEEDED(keyboardDevice->Acquire())) {
        keyboardDevice->GetDeviceState(sizeof(keyboardState), (LPVOID)&keyboardState);
        if (keyboardState[DIK_SPACE] & 0x80) {
            std::cout << "スペースキーが押されました。" << std::endl;
        }
    } 
    // マウス入力の取得
    DIMOUSESTATE mouseState;
    if (SUCCEEDED(mouseDevice->Acquire())) {
        mouseDevice->GetDeviceState(sizeof(DIMOUSESTATE), &mouseState);
        if (mouseState.rgbButtons[0] & 0x80) {
            std::cout << "左ボタンが押されました。" << std::endl;
        }
    }
    
    DIJOYSTATE gamepadState;
    if (SUCCEEDED(gamepadDevice->Acquire())) {
        gamepadDevice->GetDeviceState(sizeof(DIJOYSTATE), &gamepadState);
        if (gamepadState.rgbButtons[0] & 0x80) {
            std::cout << "ボタン1が押されました。" << std::endl;
        }
    }
}
// メイン関数
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) {
    if (!InitializeDirectInput(hInstance)) {
        std::cerr << "DirectInputの初期化に失敗しました。" << std::endl;
        return -1;
    }  

    // サンプルではマウス・キーボード・ゲームパッド全て接続済みじゃないと
    // 初期化失敗扱いなので注意
	bool isInitializedKeyboard = InitializeKeyboard();
	bool isInitializedMouse = InitializeMouse();
	bool isInitializedGamepad = InitializeGamepad();

	if (!isInitializedKeyboard || !isInitializedMouse || !isInitializedGamepad) {
    std::cerr << "デバイスの初期化に失敗しました。" << std::endl;
//        return -1;
    }
    // メインループ
    while (true) {
        ProcessInput();
        // 他のゲームループ処理
    }
    // クリーンアップ
    if (keyboardDevice) keyboardDevice->Unacquire();
    if (mouseDevice) mouseDevice->Unacquire();
    if (gamepadDevice) gamepadDevice->Unacquire();
    if (directInput) directInput->Release();
    return 0;
}

このサンプルプログラムは、DirectInputを使用してキーボード、マウス、ゲームパッドの入力を取得し、それぞれのデバイスからの入力に応じてメッセージを表示します。

各デバイスの初期化、入力の取得、イベントの処理が統合されており、DirectInputを用いた基本的な入力処理の流れを理解するのに役立ちます。

インプットデバイスの応用例

インプットデバイスは、さまざまなアプリケーションで活用されています。

ここでは、ゲーム開発、シミュレーションソフト、バーチャルリアリティにおけるインプットデバイスの応用例を紹介します。

ゲーム開発におけるインプットデバイスの活用

ゲーム開発では、インプットデバイスはプレイヤーとゲームのインタラクションを実現するための重要な要素です。

以下に、ゲーム開発におけるインプットデバイスの活用例を示します。

  • キーボードとマウス: FPS(ファーストパーソンシューティング)ゲームでは、キーボードでキャラクターの移動を、マウスで視点の操作を行うことが一般的です。
  • ゲームパッド: アクションゲームやスポーツゲームでは、ゲームパッドを使用して直感的な操作を実現します。

アナログスティックでキャラクターの移動を、ボタンでアクションを実行します。

  • モーションセンサー: 一部のゲームでは、モーションセンサーを利用してプレイヤーの動きをゲーム内に反映させることができます。

シミュレーションソフトでのインプットデバイスの利用

シミュレーションソフトでは、インプットデバイスを使用して現実に近い操作感を提供します。

以下に、シミュレーションソフトでのインプットデバイスの利用例を示します。

  • フライトシミュレーター: ジョイスティックやラダーペダルを使用して、航空機の操縦をリアルに再現します。

これにより、ユーザーは実際の飛行機を操縦しているかのような体験ができます。

  • ドライビングシミュレーター: ハンドルコントローラーやペダルを使用して、車の運転をシミュレートします。

これにより、運転技術の向上や安全運転のトレーニングに役立ちます。

バーチャルリアリティでのインプットデバイスの応用

バーチャルリアリティ(VR)では、インプットデバイスがユーザーの没入感を高めるために重要な役割を果たします。

以下に、VRでのインプットデバイスの応用例を示します。

  • VRコントローラー: ユーザーの手の動きをトラッキングし、VR空間内での操作を可能にします。

これにより、ユーザーは物を掴んだり、操作したりすることができます。

  • モーションキャプチャ: 全身の動きをトラッキングし、VR空間内でのアバターの動きに反映させます。

これにより、より自然な動作が可能になります。

  • ハプティクスデバイス: 触覚フィードバックを提供し、VR空間内での物体の感触を再現します。

これにより、ユーザーはよりリアルな体験を得ることができます。

これらの応用例は、インプットデバイスがどのようにしてユーザー体験を向上させるかを示しています。

インプットデバイスの適切な活用により、さまざまな分野でのインタラクティブな体験が可能になります。

まとめ

この記事では、DirectX9を用いたインプットデバイスの設定と活用法について詳しく解説しました。

DirectInputを利用することで、キーボード、マウス、ゲームパッドといったデバイスからの入力を効率的に処理し、ゲーム開発やシミュレーションソフト、バーチャルリアリティなどの分野での応用が可能になります。

これを機に、DirectInputを活用したインタラクティブなアプリケーションの開発に挑戦してみてはいかがでしょうか。

Back to top button