리듬게임을 만들어보자 1. 메세지 루프와 D3D 장치 만들기

MidiGalaxy-01.zip

프로젝트를 하나 만들자. 내 프로젝트의 이름을 거창하게 MidiGalaxy라고 짓겠다.

게임의 가장 기초가 될 유일무이한 클래스 GGame 클래스를 만들겠다.
GGame 클래스는 전반적인 D3D장치와 메세지 루프를 관리할 것이다.

Direct3D를 사용하기 위해서는 'd3dx9.h'라는 헤더 파일이 필요하다.
그리고 'd3d9.lib'와 'd3dx9d.lib'라는 라이브러리 파일도 필요하다.
D3D 프로그래밍을 할때는 빼먹지 않고 반드시 추가하도록 하자.

GRET GGame::Create3DDevice(HWND hWnd) { m_pd3d=Direct3DCreate9(D3D_SDK_VERSION); if(m_pd3d==NULL)return GRET_ERROR_NOD3D; D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp=_getdpp(); if( FAILED(m_pd3d->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, m_dev.d3ddt, hWnd, D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &d3dpp, &m_pd3dd)) )return GRET_ERROR_FAIL; if(FAILED( D3DXCreateSprite(m_pd3dd, &m_pspr) ))return GRET_ERROR_FAIL; m_dev.hwnd=hWnd; return 0; }
D3D 장치를 생성하는 Create3DDevice함수이다.
Direct3D 장치를 생성하는 단계는 다음과 같다.
1. 먼저 Direct3DCreate9 함수를 호출하여 IDirect3D9 를 얻는다.
2. IDirect3D9의 CreateDevice 함수를 호출하여 IDirect3DDevice를 얻는다.

CreateDevice 함수를 호출할 때 우리가 만들 장치의 속성을 지정해준다.
GGame::_getdpp함수가 우리가 만들 장치의 속성을 구한다.
D3DPRESENT_PARAMETERS라는 구조체로 장치의 속성이 정의되는데
필드 이름만 봐도 무슨 역할을 하는지 쉽게 알 수 있다.

몇 가지 예를 들자면
BackBufferWidth : 백버퍼의 가로 길이
BackBufferHeight : 백버퍼의 세로 길이
BackBufferFormat :  백버퍼의 포맷
참 쉽죠?

다시 본론으로 돌아가서 Create3DDevice 함수에서는 D3D장치를 얻은 후에
ID3DXSprite까지 만들고 있다.
ID3DXSprite는 D3D에서 2D 출력을 간편하게 할 수 있도록 제공하는 인터페이스이다.
D3DXCreateSprite 함수를 통해 생성할 수 있다.

GRET GGame::MessageLoop() { bool islost=false; MSG msg; if(m_pd3dd)OnCreate(); while(1) { if(PeekMessage(&msg,NULL,0,0,PM_REMOVE)) { if(msg.message==WM_QUIT)return 0; TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg); } else { OnProc(); if(islost) { if((!m_dev.fullscreen || m_activated) && Reset3DDevice()==0) { islost=false; OnReset(); } } else if(m_drawskip) { OnDrawSkip(); } else { m_pd3dd->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET, D3DCOLOR_XRGB(64,128,192), 1.f, 0); if( SUCCEEDED(m_pd3dd->BeginScene()) ) { m_pspr->Begin(D3DXSPRITE_ALPHABLEND); OnDraw(); m_pspr->End(); m_pd3dd->EndScene(); if(m_pd3dd->Present(NULL, NULL, NULL, NULL)==D3DERR_DEVICELOST) { islost=true; OnLost(); } } } OnPostProc(); m_drawskip=false; } } return 0; }
이것이 우리 게임을 작동시키는 기초가 될 메세지루프 부분이다.
일반 윈도우 프로그램 메세지루프에서는 GetMessage함수를 사용하지만, 게임용 메세지푸르에서는 PeekMessage함수를 사용한다.

두 함수의 차이점은
GetMessage함수는 큐에 메세지가 없으면 메세지가 들어올 때까지 계속 기다리지만,
PeekMessage함수는 큐에 메세지가 없으면 즉시 0을 리턴한다는 것이다.

게임 프로그램은 메세지가 있던 없던 상관없이 늘 일정한 속도로 매초에 수십개의 프레임을 처리해야 한다. 그러므로 GetMessage함수 대신에 PeekMessage함수를 쓸 수 밖에 없다.

메세지가 없을 경우에는 첫번째 else부분으로 들어온다. 먼저 OnProc함수를 호출한다. OnProc함수에서는 매 프레임마다 처리해야할 것들을 처리한다.

만약 장치를 잃은 상태라면(islost가 참이라면) Reset3DDevice를 호출해, 장치를 복구하려고 한다. 만약 장치복구에 성공했다면 OnReset함수를 호출한다. OnReset함수에서는 장치가 복구되었을때, 해야할 것들을 처리한다.

그리기를 생략한다면(m_drawskip이 참이라면) OnDrawSkip을 호출한다. 종종 부하가 걸려서 초당 프레임 횟수를 맞추지 못할 때가 있다. 그럴때는 과감하게 그리기를 생략하고, 다음 프레임으로 넘어가야 한다.

그리기를 생략하지 않았고, 장치도 정상적이라면 그리기는 것을 시작한다.
D3D의 기본적인 그리기과정은 다음과 같다.
1. IDirect3DDevice9::Clear로 화면을 깨끗이 지운다.
2. IDirect3DDevice9::BeginScene으로 그리기를 시작한다.
3. 열심히 그린다.
4. IDirect3DDevice9::EndScene으로 그리기를 마친다.
5. IDirect3DDevice9::Present로 그린 것을 화면으로 전송한다.

먼저 IDirect3DDevice9::Clear함수를 사용하여서 화면을 깨끗이 지워준다.
세 번째 인자로 색깔을 지정해 줄 수 있다. 색깔을 지정해 줄때는 D3DCOLOR_XRGB나 D3DCOLOR_ARGB 매크로를 사용하면 편리하다.

그 다음 IDirect3DDevice9::BeginScene함수를 호출해서 그리기를 시작한다.
함수가 실패했다면 그릴수가 없으므로 넘어간다.

이제 그리기를 시작하자.
ID3DXSprite 인터페이스를 2D그리기를 쉽게 할수있게 도와준다고 했다.
ID3DXSprite를 이용해 화면에 2D를 그리려면 몇가지 해야할 일이 있다.
1. ID3DXSprite::Begin함수를 호출해서 그리기를 시작한다.
2. 열심히 그린다.
3. ID3DXSprite::End로 그리기를 마친다.
단, 이 모든 과정은 IDirect3DDevice9의 BeginScene과 EndScene사이에서 들어가야한다.

ID3DXSprite::Begin함수의 인자로 넘겨준 D3DXSPRITE_ALPHABLEND는 그리기할때 알파블렌딩을 사용할 것임을 뜻한다.
OnDraw함수에서는 화면에 그리는 일을 담당한다.

IDirect3DDevice9::EndScene을 호출하여 그리기를 마무리하고,
IDirect3DDevice9::Present를 호출하여 화면에 전송을 한다.
단 이 때 몇가지 문제가 발생할 수 있다. 가끔 장치를 잃어버리는 경우가 있다. 이 때는 장치를 이용하던 것들을 잠시 해제해놓고, 장치를 복구한 뒤, 다시 복구시켜야 한다.
OnLost함수에서는 장치를 사용하는 것들을 해제하는 일을 담당한다.

그리고 그리기를 마치고 OnPostProc함수를 호출한다. OnPostProc함수는 그리기후 뒷처리를 담당한다.

void GGame::OnLost() { m_pspr->OnLostDevice(); } void GGame::OnReset() { m_pspr->OnResetDevice(); }
OnLost함수와 OnReset함수이다.
ID3DXSprite와 같은 인터페이스는 IDirect3DDevice9장치를 이용한다. 그러므로 장치를 잃어버렸을 경우에는 OnLostDevice를 호출하여 해제하고, 장치를 복구했을 때는 OnResetDevice를 호출하여 다시 원상복구시킨다.
D3D에서 이처럼 장치를 잃었을 때와 복구했을때 특별히 처리를 해주어야하는 것들이 있는데, 그들은 모두 OnLostDevice와 OnResetDevice 함수를 가지고 있다. 그러니까 이런 함수를 가지고 있는 놈들은 장치를 잃었을때, 복구했을때 이 함수들을 꼭 호출해줘야한다.

int APIENTRY _tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow) { /*그저그런 기본적인 윈도우 생성코드들은 생략*/ RegisterClassEx(&wcex); g_hInst = hInstance; g_hWnd = CreateWindow(szWindowClass, szTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, 0, 804, 695, NULL, NULL, hInstance, NULL); if (!g_hWnd) return FALSE; ShowWindow(g_hWnd, nCmdShow); UpdateWindow(g_hWnd); GGame &game=*GGame::GetInstance(); game.m_dev.d3ddt=D3DDEVTYPE_HAL; game.m_dev.fullscreen=true; game.m_dev.backformat=D3DFMT_A8R8G8B8; game.m_dev.d3dse=D3DSWAPEFFECT_DISCARD; game.m_dev.buffercount=2; game.m_dev.width=800; game.m_dev.height=600; game.m_dev.stencilformat=D3DFMT_UNKNOWN; game.Create3DDevice(g_hWnd); game.MessageLoop(); return 0; }
메인 함수 부분이다. 윈도우를 생성한뒤 GGame클래스를 얻어서 장치를 생성하고 있다.
여기서 중요한 점.
GGame클래스는 이 프로그램 전체에서 단 하나만 생성되어야 한다.
이럴 경우 GGame클래스의 생성자를 protected나 private로 설정하면, GGame클래스 외부에서는 GGame 인스턴스를 생성할 수 없게 된다. 그리고 static 함수로 GetInstance함수를 만들어 놓아서 유일한 인스턴스를 반환하게 한다. 이렇게 하면 프로그램 전체 어디서에서도 GetInstance함수를 통해서 유일한 인스턴스를 얻을수 있게 된다. 흔히 이런 것을 가리켜 싱글턴(Singleton)패턴이라고 한다.