ゲームのタッチコントロール

2025-06-10

DirectX を使用してユニバーサル Windows プラットフォーム (UWP) C++ ゲームに基本的なタッチコントロールを追加する方法について説明します。タッチベースのコントロールを追加して Direct3D 環境で固定平面カメラを移動する方法について説明します。この環境では、指またはスタイラスを使ってドラッグするとカメラの視点が変わります。

これらのコントロールは、プレイヤーがマップやプレイフィールドなどの 3D 環境にドラッグしてスクロールまたはパンするゲームに組み込むことができます。たとえば、戦略やパズルゲームでは、これらのコントロールを使用して、プレイヤーが左または右にパンすることで、画面よりも大きいゲーム環境を表示できます。

メモこのコードは、マウスベースのパンコントロールでも機能します。ポインター関連のイベントは Windows ランタイム API によって抽象化されるため、タッチまたはマウスベースのポインターイベントを処理できます。

目標

DirectX ゲームで固定平面カメラをパンするための簡単なタッチドラッグコントロールを作成します。

基本的なタッチイベントインフラストラクチャを設定する

まず、基本的なコントローラーの種類である CameraPanControllerを定義します。ここでは、コントローラーを抽象概念として定義します。これは、ユーザーが実行できる一連の動作です。

CameraPanController クラスは、カメラコントローラーの状態に関する定期的に更新される情報のコレクションであり、アプリがその更新ループからその情報を取得する方法を提供します。

using namespace Windows::UI::Core;
using namespace Windows::System;
using namespace Windows::Foundation;
using namespace Windows::Devices::Input;
#include <directxmath.h>

// Methods to get input from the UI pointers
ref class CameraPanController
{
}

次に、カメラコントローラーの状態と、カメラコントローラーの対話を実装する基本的なメソッドとイベントハンドラーを定義するヘッダーを作成します。

ref class CameraPanController
{
private:
    // Properties of the controller object
    DirectX::XMFLOAT3 m_position;               // the position of the camera

    // Properties of the camera pan control
    bool m_panInUse;                
    uint32 m_panPointerID;          
    DirectX::XMFLOAT2 m_panFirstDown;           
    DirectX::XMFLOAT2 m_panPointerPosition;   
    DirectX::XMFLOAT3 m_panCommand;         
    
internal:
    // Accessor to set the position of the controller
    void SetPosition( _In_ DirectX::XMFLOAT3 pos );

       // Accessor to set the fixed "look point" of the controller
       DirectX::XMFLOAT3 get_FixedLookPoint();

    // Returns the position of the controller object
    DirectX::XMFLOAT3 get_Position();

public:

    // Methods to get input from the UI pointers
    void OnPointerPressed(
        _In_ Windows::UI::Core::CoreWindow^ sender,
        _In_ Windows::UI::Core::PointerEventArgs^ args
        );

    void OnPointerMoved(
        _In_ Windows::UI::Core::CoreWindow^ sender,
        _In_ Windows::UI::Core::PointerEventArgs^ args
        );

    void OnPointerReleased(
        _In_ Windows::UI::Core::CoreWindow^ sender,
        _In_ Windows::UI::Core::PointerEventArgs^ args
        );

    // Set up the Controls supported by this controller
    void Initialize( _In_ Windows::UI::Core::CoreWindow^ window );

    void Update( Windows::UI::Core::CoreWindow ^window );

};  // Class CameraPanController

プライベートフィールドには、カメラコントローラーの現在の状態が含まれています。それらを確認しましょう。

m_position は、シーン空間内のカメラの位置です。この例では、z 座標の値は 0 で固定されています。この値を表すために DirectX::XMFLOAT2 を使用することもできますが、このサンプルと将来の拡張性のために、DirectX::XMFLOAT3 を使用します。この値は、get_Position プロパティを介してアプリ自体に渡されるため、それに応じてビューポートを更新できます。
m_panInUse は、パン操作がアクティブかどうかを示すブール値です。または、より具体的には、プレーヤーが画面に触れてカメラを動かしているかどうか。
m_panPointerID はポインターの一意の ID です。このサンプルではこれを使用しませんが、コントローラーの状態クラスを特定のポインターに関連付けるのが良い方法です。
m_panFirstDown は、カメラのパン操作中にプレイヤーが最初に画面をタッチしたり、マウスをクリックしたりした画面上のポイントです。この値は後で、画面がタッチされたときやマウスが少し揺れる場合にジッターを防ぐためにデッドゾーンを設定するために使用します。
m_panPointerPosition は、プレイヤーが現在ポインターを移動している画面上のポイントです。これを使用して、m_panFirstDownに対して相対的に調べることにより、プレイヤーがどの方向に移動したいかを判断します。
m_panCommand は、カメラコントローラーの最終的な計算コマンドです(上、下、左、または右)。 x-y 平面に固定されたカメラを操作しているため、代わりに DirectX::XMFLOAT2 値になる可能性があります。

これらの 3 つのイベントハンドラーを使用して、カメラコントローラーの状態情報を更新します。

OnPointerPressed は、プレイヤーがタッチ画面に指を押し、ポインターが押下の座標に移動されたときにアプリが呼び出すイベントハンドラーです。
OnPointerMoved は、プレイヤーがタッチ画面を指でスワイプしたときにアプリが呼び出すイベントハンドラーです。ドラッグパスの新しい座標で更新されます。
OnPointerReleased は、プレイヤーがタッチ画面から押している指を削除したときにアプリが呼び出すイベントハンドラーです。

最後に、これらのメソッドとプロパティを使用して、カメラコントローラーの状態情報を初期化、アクセス、および更新します。

Initialize は、アプリがコントロールを初期化し、表示ウィンドウを記述する CoreWindow オブジェクトにアタッチするために呼び出すイベントハンドラーです。
SetPosition は、シーン空間でコントロールの (x、y、z) 座標を設定するためにアプリが呼び出すメソッドです。このチュートリアルでは、z 座標が 0 であることに注意してください。
get_Position は、アプリがシーン空間内のカメラの現在位置を取得するためにアクセスするプロパティです。このプロパティは、現在のカメラ位置をアプリに通信する方法として使用します。
get_FixedLookPoint は、コントローラーカメラが向いている現在のポイントを取得するためにアプリがアクセスするプロパティです。この例では、x-y 平面に対して正常にロックされています。
Update は、コントローラーの状態を読み取り、カメラの位置を更新するメソッドです。これをアプリのメインループから<>継続的に呼び出して、カメラコントローラーデータとシーン空間内のカメラ位置を更新します。

これで、タッチコントロールを実装するために必要なすべてのコンポーネントがここに用意されました。タッチまたはマウスポインターイベントが発生したタイミングと場所、およびアクションを検出できます。シーン空間に対するカメラの位置と向きを設定し、変更を追跡できます。最後に、新しいカメラ位置を呼び出し元アプリに伝えることができます。

次に、これらの部分を接続してみましょう。

基本的なタッチイベントを作成する

Windows ランタイムイベントディスパッチャーは、アプリで処理する 3 つのイベントを提供します。

これらのイベントは、CoreWindow 型に実装されます。使用する CoreWindow オブジェクトがあることを前提としています。詳細については、「DirectX ビューを表示するように UWP C++ アプリを設定する方法」を参照してください。

アプリの実行中にこれらのイベントが発生すると、ハンドラーはプライベートフィールドで定義されているカメラコントローラーの状態情報を更新します。

まず、タッチポインターイベントハンドラーを設定します。最初のイベントハンドラーである OnPointerPressedでは、ユーザーが画面にタッチしたときやマウスをクリックしたときに表示を管理する CoreWindow からポインターの x-y 座標を取得します。

OnPointerPressed の

void CameraPanController::OnPointerPressed(
                                           _In_ CoreWindow^ sender,
                                           _In_ PointerEventArgs^ args)
{
    // Get the current pointer position.
    uint32 pointerID = args->CurrentPoint->PointerId;
    DirectX::XMFLOAT2 position = DirectX::XMFLOAT2( args->CurrentPoint->Position.X, args->CurrentPoint->Position.Y );

    auto device = args->CurrentPoint->PointerDevice;
    auto deviceType = device->PointerDeviceType;
    

       if ( !m_panInUse )   // If no pointer is in this control yet.
    {
       m_panFirstDown = position;                   // Save the ___location of the initial contact.
       m_panPointerPosition = position;
       m_panPointerID = pointerID;              // Store the id of the pointer using this control.
       m_panInUse = TRUE;
    }
    
}

このハンドラーを使用して、現在の CameraPanController インスタンスに、m_panInUse を TRUE に設定して、カメラコントローラーをアクティブとして扱う必要があることを通知します。こうすることで、アプリが Update を呼び出すと、現在の位置データを使用してビューポートが更新されます。

ユーザーが画面にタッチしたとき、または表示ウィンドウでクリック押ししたときにカメラの動きの基本値を設定したので、ユーザーが画面をドラッグするか、ボタンを押してマウスを動かすときの対処方法を決定する必要があります。

OnPointerMoved イベントハンドラーは、ポインターが移動するたびに、プレーヤーが画面上にドラッグするたびに発生します。ポインターの現在の位置をアプリで認識しておく必要があります。これがこの方法です。

ポインタ移動時の

void CameraPanController::OnPointerMoved(
                                        _In_ CoreWindow ^sender,
                                        _In_ PointerEventArgs ^args)
{
    uint32 pointerID = args->CurrentPoint->PointerId;
    DirectX::XMFLOAT2 position = DirectX::XMFLOAT2( args->CurrentPoint->Position.X, args->CurrentPoint->Position.Y );

    m_panPointerPosition = position;
}

最後に、プレイヤーが画面に触れなくなったときに、カメラのパン動作を非アクティブ化する必要があります。 OnPointerReleasedを使用するのは、PointerReleased が発生したときに、m_panInUse を FALSE に設定し、カメラのパン動作を停止し、ポインター ID を 0 に設定するためです。

ポインタ解放時の

void CameraPanController::OnPointerReleased(
                                             _In_ CoreWindow ^sender,
                                             _In_ PointerEventArgs ^args)
{
    uint32 pointerID = args->CurrentPoint->PointerId;
    DirectX::XMFLOAT2 position = DirectX::XMFLOAT2( args->CurrentPoint->Position.X, args->CurrentPoint->Position.Y );

    m_panInUse = FALSE;
    m_panPointerID = 0;
}

タッチコントロールとコントローラーの状態を初期化する

イベントをフックし、カメラコントローラーのすべての基本的な状態フィールドを初期化しましょう。

初期化

void CameraPanController::Initialize( _In_ CoreWindow^ window )
{

    // Start receiving touch/mouse events.
    window->PointerPressed += 
    ref new TypedEventHandler<CoreWindow^, PointerEventArgs^>(this, &CameraPanController::OnPointerPressed);

    window->PointerMoved += 
    ref new TypedEventHandler<CoreWindow^, PointerEventArgs^>(this, &CameraPanController::OnPointerMoved);

    window->PointerReleased += 
    ref new TypedEventHandler<CoreWindow^, PointerEventArgs^>(this, &CameraPanController::OnPointerReleased);


    // Initialize the state of the controller.
    m_panInUse = FALSE;             
    m_panPointerID = 0;

    //  Initialize this as it is reset on every frame.
    m_panCommand = DirectX::XMFLOAT3( 0.0f, 0.0f, 0.0f );

}

Initialize は、パラメーターとしてアプリの CoreWindow インスタンスへの参照を受け取り、開発したイベントハンドラーを、その CoreWindow上の適切なイベントに登録します。

カメラコントローラーの位置の取得と設定

シーン空間でのカメラコントローラーの位置を取得して設定するメソッドをいくつか定義しましょう。

void CameraPanController::SetPosition( _In_ DirectX::XMFLOAT3 pos )
{
    m_position = pos;
}

// Returns the position of the controller object
DirectX::XMFLOAT3 CameraPanController::get_Position()
{
    return m_position;
}

DirectX::XMFLOAT3 CameraPanController::get_FixedLookPoint()
{
    // For this sample, we don't need to use the trig functions because our
    // look point is fixed. 
    DirectX::XMFLOAT3 result= m_position;
    result.z += 1.0f;
    return result;    

}

SetPosition は、カメラコントローラーの位置を特定のポイントに設定する必要がある場合にアプリから呼び出すことができるパブリックメソッドです。

get_Position は最も重要なパブリックプロパティです。これは、アプリがシーン空間内のカメラコントローラーの現在の位置を取得し、それに応じてビューポートを更新する方法です。

get_FixedLookPoint は、この例では x-y 平面に対して正常な外観ポイントを取得するパブリックプロパティです。固定カメラの斜角を作成する場合は、x、y、z 座標の値を計算するときに、この方法を変更して三角関数、sin、cos を使用できます。

カメラコントローラーの状態情報の更新

次に、m_panPointerPosition で追跡されたポインター座標情報を、それぞれ 3D シーン空間の新しい座標情報に変換する計算を実行します。このアプリは、メインアプリループを更新するたびにこのメソッドを呼び出します。その中で、ビューポートに投影する前にビューマトリックスを更新するために使用されるアプリに渡す新しい位置情報を計算します。


void CameraPanController::Update( CoreWindow ^window )
{
    if ( m_panInUse )
    {
        pointerDelta.x = m_panPointerPosition.x - m_panFirstDown.x;
        pointerDelta.y = m_panPointerPosition.y - m_panFirstDown.y;

        if ( pointerDelta.x > 16.0f )        // Leave 32 pixel-wide dead spot for being still.
            m_panCommand.x += 1.0f;
        else
            if ( pointerDelta.x < -16.0f )
                m_panCommand.x += -1.0f;

        if ( pointerDelta.y > 16.0f )        
            m_panCommand.y += 1.0f;
        else
            if (pointerDelta.y < -16.0f )
                m_panCommand.y += -1.0f;
    }

       DirectX::XMFLOAT3 command = m_panCommand;
   
    // Our velocity is based on the command.
    DirectX::XMFLOAT3 Velocity;
    Velocity.x =  command.x;
    Velocity.y =  command.y;
    Velocity.z =  0.0f;

    // Integrate
    m_position.x = m_position.x + Velocity.x;
    m_position.y = m_position.y + Velocity.y;
    m_position.z = m_position.z + Velocity.z;

    // Clear the movement input accumulator for use during the next frame.
    m_panCommand = DirectX::XMFLOAT3( 0.0f, 0.0f, 0.0f );

}

タッチやマウスのジッターでカメラのパンがぎくしゃくしないようにするため、ポインターの周りに直径 32 ピクセルのデッドゾーンを設定します。また、速度値もあります。この場合、ポインターのピクセルトラバーサルがデッドゾーンを超えた場合は 1:1 になります。この動作を調整して、移動速度を遅くしたり、速度を上げたりすることができます。

新しいカメラ位置でビューマトリックスを更新する

カメラがフォーカスされているシーン空間座標を取得できるようになりました。これは、アプリに指示するたびに更新されます (たとえば、メインアプリループでは 60 秒ごと)。この擬似コードは、実装できる呼び出し動作を示しています。

 myCameraPanController->Update( m_window ); 

 // Update the view matrix based on the camera position.
 myCamera->MyMethodToComputeViewMatrix(
        myController->get_Position(),        // The position in the 3D scene space.
        myController->get_FixedLookPoint(),      // The point in the space we are looking at.
        DirectX::XMFLOAT3( 0, 1, 0 )                    // The axis that is "up" in our space.
        );

おめでとうございます! ゲームに簡単なカメラパンタッチコントロールのセットを実装しました。

次の方法で共有

ゲームのタッチ コントロール

目標

基本的なタッチ イベント インフラストラクチャを設定する

基本的なタッチ イベントを作成する

タッチ コントロールとコントローラーの状態を初期化する

カメラ コントローラーの位置の取得と設定

カメラ コントローラーの状態情報の更新

新しいカメラ位置でビュー マトリックスを更新する

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