#region OpenTK

今回は、簡単なウィンドウである"GameWindow"を使って画面に表示してみます。

簡単なウィンドウを作成し、フレームレートを設定できるので、名前の通りゲーム向きです。

言葉で説明するより実際に動作する画面とソースコードがあったほうが早そうなので、サンプルを出してしまいます。OpenTK.dllへの参照を忘れないでくださいね。

何も表示していない画面です。

using System;
using OpenTK;
using OpenTK.Graphics;

namespace OpenTK_Sample
{
	class OpenTK_Sample
	{
		[STAThread]
		static int Main()
		{
			using (Game window = new Game())
			{
				window.Run(30.0);
			}
			return 0;
		}
	}
	
	class Game:GameWindow
	{
		public Game():base(800,600,GraphicsMode.Default,"0-3:GameWindow")
		{
		}
	}
}

22行目に注目してください。GameクラスはGameWindowクラスを継承し、baseで継承元(つまりGameWindowクラス)のコンストラクタを呼び出しています。

OpenTKのドキュメントによると、以下のような説明があります。

GameWindow(int width,int height,GraphicsMode mode,string title)

Constructs a new GameWindow with the specified attributes.

今回の場合、「横800px、縦600px、デフォルトのモードでタイトルは"0-3:GameWindow"」という指定でウィンドウを作っていることになります。

上のウィンドウではあまりにもシンプルなので、もうちょっと機能を使ったウィンドウも作ってみます。

カラフルな正方形を描画します。

ソースコードが急に長くなりました。ただ、あまり難しいことはないです。切り分けて説明します。

/*
 * 参照設定 : OpenTK System.Drawing
 */

using System;
using OpenTK;
using OpenTK.Graphics;
using OpenTK.Graphics.OpenGL;
using OpenTK.Input;

参照には"OpenTK"と"System.Drawing"を追加してください。"using OpenTK.Graphics.OpenGL"というのは、C言語でのOpenGLの機能を使うということです。ここの"OepnGL"を変えるとOpenGLESの機能が使えたりします。"OpenTK.Input"は今回キーボード入力のために使っています。

		//ウィンドウの起動時に実行される。
		protected override void OnLoad(EventArgs e)
		{
			base.OnLoad(e);

			GL.ClearColor(Color4.Black);
			GL.Enable(EnableCap.DepthTest);
		}

Gl.ClearColor関数とGL.Enable関数を見て何か思い出しませんでしたか？そうです、OpenGLにはglClearColor関数やglEnable関数があり、その名前と似ているのです。

OpenTKでは、OpenGLのgl****関数がGL.****関数という名前になっています。GLというクラスはOpenTK.Graphics.OpenGLという名前空間にあるので、usingで指定してやる必要があります。

また、OpenGLでの"GL_DEPTH_TEST"のようなglEnableで使う定数はEnableCapという列挙型で格納されています。

		//ウィンドウのサイズが変更された場合に実行される。
		protected override void OnResize(EventArgs e)
		{
			base.OnResize(e);

			GL.Viewport(ClientRectangle.X, ClientRectangle.Y, ClientRectangle.Width, ClientRectangle.Height);
			GL.MatrixMode(MatrixMode.Projection);
			Matrix4 projection = Matrix4.CreatePerspectiveFieldOfView((float)Math.PI / 4, (float)Width / (float)Height, 1.0f, 64.0f);
			GL.LoadMatrix(ref projection);
		}

OpenGLでの"GL_PROJECTION"は、OpenTKでは"MatrixMode.Projection"となります。MatrixModeも列挙型です。

Matrix4は、OpenTK付属の4x4行列のクラスです。Matrix4.CreatePerspectiveFieldOfView関数は、gluのgluPerspective関数でプロジェクト行列に適応される行列を生成します。

ClientRectangleはGameWindowのプロパティで、ビューポートの設定に使っています。

		//画面更新で実行される。
		protected override void OnUpdateFrame(FrameEventArgs e)
		{
			base.OnUpdateFrame(e);

			//Escapeキーで終了
			if (Keyboard[Key.Escape])
			{
				this.Exit();
			}
		}

"Keyboard"はGameWindowクラスのプロパティで、インデクサにKey列挙型を指定することで、指定したキーが押されているかをboolで得られます。

		//画面描画で実行される。
		protected override void OnRenderFrame(FrameEventArgs e)
		{
			base.OnRenderFrame(e);

			GL.Clear(ClearBufferMask.ColorBufferBit | ClearBufferMask.DepthBufferBit);

			GL.MatrixMode(MatrixMode.Modelview);
			Matrix4 modelview = Matrix4.LookAt(Vector3.Zero, Vector3.UnitZ, Vector3.UnitY);
			GL.LoadMatrix(ref modelview);
			
			GL.Begin(BeginMode.Quads);

			GL.Color4(Color4.White);							//色名で指定
			GL.Vertex3(-1.0f, 1.0f, 4.0f);
			GL.Color4(new float[] { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f });	//配列で指定
			GL.Vertex3(-1.0f, -1.0f, 4.0f);
			GL.Color4(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f);					//4つの引数にfloat型で指定
			GL.Vertex3(1.0f, -1.0f, 4.0f);
			GL.Color4((byte)0, (byte)0, (byte)255, (byte)255);	//byte型で指定
			GL.Vertex3(1.0f, 1.0f, 4.0f);

			GL.End();

			SwapBuffers();
		}

4つのGL.Color4関数に注目してください。引数がそれぞれ違いますが、これらはすべて正しい文法です。(関数のオーバーロード)

79行目はOpenTK付属クラスでの指定、81行目はfloat型配列、83行目はfloat型を4つ、85行目はbyte型を4つ…という具合です。

OpenGLはgl*****という関数でプログラムを動かしていました。OpenTKでその機能を使う場合はGL.*****という関数を使います。

OpenGLでは状態指定の定数(GL_DEPTH_TEST,GL_PROJECTION,etc...)はdefineで定義されていました。OpenTKは関連するものを列挙型でまとめています。

OpenGLでは色はglColor(数字)(型)、頂点はglVertex(数字)(型)という関数で指定していました。OpenTKはそれらの型の違う関数をオーバーロードで定義し、入れるデータの型を気にせず引数に指定できます。また、OpenTK付属のクラスも指定できます。

ちょっと違うところはありますが、OpenTKはOpenGLとそっくりですよね？