たとえば赤を透過色にしたい場合は次のように書きます。

Study::Bitmap graphics;
graphics.load(hdc, TEXT("graphics.bmp"), RGB(255, 0, 0)); // RGB の順で輝度を指定する

この指定によって自動的にマスク画像が作られるようになります。マスク画像のデバイスコンテキストハンドルは Study::Bitmap::getMask() メソッドによって取得できます。

これで Study::Bitmap::load() 時にデバイスコンテキストハンドルを渡さなくても済むようになればいいのですが、今のところ良い方法が思いつきません。

後からビットマップを読み込むためには Study::Bitmap::load() というメソッドを使います。

// 初期化（引数がいりません）
Study::Bitmap player;

/* 中略 */

// どこかのタイミングで読み込みます
player.load(hdc, TEXT("player.bmp"));

/* 中略 */

// またどこかのタイミングで使います
BitBlt(destination, 0, 0, 640, 480, player, 0, 0, SRCCOPY);

しかしながら、 Windows の API が NULL 許容であることに依存しまくった改造です。勉強目的と割り切るしかありません。

Study::Bitmap は BMP 形式のファイルをメモリ内に読み込んで、そのビットマップのデバイスコンテキストへアクセスする手段を提供してくれます。

Study::Bitmap を使うためには次の情報が必要になります。

1. 読み込んだビットマップの表示先となるデバイスコンテキストのハンドル
2. 読み込みたいビットマップファイルの名前

たとえば hWindow というハンドルが指すデバイスコンテキストに対して player.bmp という画像ファイルを表示させたい場合の Study::Bitmap 変数を作るためには次のように書きます。

Study::Bitmap player(hWindow, TEXT("player.bmp"));

ここで生成した player という変数は BitBlt() 等の GDI 関数のデバイスコンテキストハンドルとして渡すことが可能になります。先の例では hWindows というハンドルが指すデバイスコンテキストへ player.bmp という画像ファイルを表示させることが目的でしたが、これを実現するためには次のように書きます。

BitBlt(hWindow, posX, posY, width, height, player, srcX, srcY, SRCCOPY);

ちなみに Study::Bitmap は、その名が示すとおり、ビットマップを扱うための手順を学ぶための型であり、実用性は全く考慮されておりません。もし、ビットマップファイルを扱う手順を忘れてしまった場合は Study::Bitmap のソースコードを開いて確認することができます。

一番の理想は、この型から脱却して別のライブラリを使えるだけの実力を身につけることなのですが、まぁ、まずは一緒にこれを使っていきましょう。

• 描画先のデバイスコンテキストハンドルを取得する
• 描画先と互換性のあるデバイスコンテキストを作成する
• 画像ファイルを読み込む
• 画像ファイルから読み込んだ内容を作成したデバイスコンテキストに適用する
• BitBlt() 関数を使う

まずは図解をご覧ください。

以下、ソースコードとともにひとつずつ詳細を解説します。

描画先のデバイスコンテキストハンドルを取得する

まず、描画先のデバイスコンテキストハンドルを用意します。 WM_PAINT 内であれば BeginPaint() 関数の戻り値として取得できます。 WM_PAINT 以外の場所の場合は GetDC() 関数を使います。詳しくは「ゲーム画面の描画に必要なデバイスコンテキストハンドルを取得する」を参照ください。

// WM_PAINT 内
HDC destHDC = BeginPaint(hWnd, &ps);
// WM_PAINT 外
HDC destHDC = GetDC(hWnd);

描画先と互換性のあるデバイスコンテキストを作成する

描画先のデバイスコンテキストハンドルを取得することができたら、そのハンドルが示すデバイスコンテキストと互換性のあるデバイスコンテキストを作成します。このデバイスコンテキストは画像ファイルの読み込み先になります。あるデバイスコンテキストと互換性のあるデバイスコンテキストを作成するためには CreateCompatibleDC() 関数を使います。

// destHDC と互換性のあるデバイスコンテキストを作成し、ハンドルを返す
HDC srcHDC = CreateCompatibleDC(destHDC);

画像ファイルを読み込む

描画先と、画像ファイルの読み込み先のデバイスコンテキストができたら、画像ファイルを読み込みます。画像ファイルを読み込むためには LoadImage() 関数を使います。画像ファイルの置き場所については「画像ファイルを LoadImage() 関数で読み込めるようにする」を参照してください。

// 画像ファイルを読み込む
HBITMAP bitmap = (HBITMAP)LoadImage(NULL,
                                    TEXT("madoka.bmp"), // 読み込むファイル名
                                    IMAGE_BITMAP,
                                    0, 0,
                                    LR_LOADFROMFILE);

画像ファイルから読み込んだ内容を作成したデバイスコンテキストに適用する

画像が読み込めたら、先ほど CreateCompatibleDC() 関数で作ったデバイスコンテキストへ、画像ファイルの内容を適用します。画像ファイルの内容をデバイスコンテキストへ適用するためには SelectObject() 関数を使います。

// srcHDC に bitmap を適用する
SelectObject(srcHDC, bitmap);

BitBlt() 関数を使う

デバイスコンテキストに画像ファイルの内容が適用できたら完了です。あとは、画像の読み込み先（ srcHDC ）から描画先（ destHDC ）へデータを転送することにより、自分の好きなようにグラフィックを表示することができるようになります。グラフィックデータを転送するためには BitBlt() 関数を使います。詳しくは「ビットマップをブロック転送する」を参照してください。

// 画像を転送する
BitBlt(destHDC,  // 描画先（ HDC ）
       320, 240, // 描画先の左上座標
       32, 32,   // 転送する幅
       srcHDC,   // 転送元（ HDC ）
       120, 100, // 転送元の左上座標
       SRCCOPY); // 転送方式

使ったリソースを解放する

最後に、使ったリソースを解放してシステムへ返します。 GetDC() 関数で取得したデバイスコンテキストハンドルは ReleaseDC() 関数で解放し、 CreateCompatibleDC() 関数で作成したデバイスコンテキストハンドルは DeleteDC() 関数で解放します。詳しくは「 ReleaseDC() と DeleteDC() の違い」を参照ください。

// 使い終わったリソースを解放する
DeleteObject(bitmap);
DeleteDC(srcHDC);
ReleaseDC(hWnd, destHDC);

一連のソース

// WM_PAINT 内
HDC destHDC = BeginPaint(hWnd, &ps);
// WM_PAINT 外
HDC destHDC = GetDC(hWnd);

// destHDC と互換性のあるデバイスコンテキストを作成し、ハンドルを返す
HDC srcHDC = CreateCompatibleDC(destHDC);

// 画像ファイルを読み込む
HBITMAP bitmap = (HBITMAP)LoadImage(NULL,
                                    TEXT("madoka.bmp"), // 読み込むファイル名
                                    IMAGE_BITMAP,
                                    0, 0,
                                    LR_LOADFROMFILE);

// srcHDC に bitmap を適用する
SelectObject(srcHDC, bitmap);

// 画像を転送する
BitBlt(destHDC,  // 描画先（ HDC ）
       320, 240, // 描画先の左上座標
       32, 32,   // 転送する幅
       srcHDC,   // 転送元（ HDC ）
       120, 100, // 転送元の左上座標
       SRCCOPY); // 転送方式

// 使い終わったリソースを解放する
DeleteObject(bitmap);
DeleteDC(srcHDC);
ReleaseDC(hWnd, destHDC);

デバイスコンテキストという形に抽象化されることによって、同じ関数で異なるデバイスにグラフィックを描画（表示）することができるようになります。たとえば、ディスプレイに四角形を描くための関数は Rectangle() ですが、プリンタに四角形を印字するための関数も Rectangle() です。

プログラムはデバイスコンテキストへ直接アクセスすることはできません。デバイスコンテキストを通じてグラフィックを描画（表示）するためには、デバイスコンテキストからデバイスコンテキストハンドルを取得し、そのハンドルを描画関数へ渡します。デバイスコンテキストからデバイスコンテキストハンドルを取得するためには GetDC() 関数を使います。

// ディスプレイのデバイスコンテキストハンドルを取得
HDC display = GetDC(NULL);

// ディスプレイに四角形を描画
Rectangle(display, 100, 100, 200, 200);

/* 中略 */

// デバイスコンテキストを解放
ReleaseDC(NULL, display);

ディスプレイやウィンドウなどのデバイスコンテキストは Windows によって自動的に生成されますが、ビットマップの読み込み先となるメモリなどのデバイスコンテキストは、あとから自分で用意する必要があります。

ゲームの場合は、画像ファイルの読み込み先としてデバイスコンテキストを生成するケースがほとんどです。この場合、デバイスコンテキストは CreateCompatibleDC() 関数によって生成します。 CreateCompatibleDC() 関数は、第１引数にデバイスコンテキストハンドルを受け取り、そのハンドルが示すデバイスコンテキストと互換性のあるデバイスコンテキストを生成します。互換性のあるデバイスコンテキスト同士は、グラフィックを相互に転送することができます。

// ディスプレイのデバイスコンテキストハンドルを取得
HDC display = GetDC(NULL);

// ビットマップの読み込み先のデバイスコンテキストを生成
HDC memory = CreateCompatibleDC(display);

/* 中略 */

// デバイスコンテキストを解放（ CreateCompatibleDC() で作った場合は DeleteDC() ）
DeleteDC(memory);

// デバイスコンテキストを解放（ GetDC() で取得した場合は ReleaseDC() ）
ReleaseDC(display);

使い終わったデバイスコンテキストは解放する必要があります。 GetDC() によって取得したデバイスコンテキストは ReleaseDC() 関数、 CreateCompatibleDC() 関数で生成したデバイスコンテキストは DeleteDC() 関数によって解放します。

BeginPaint() の戻り値を利用する

WM_PAINT のタイミングで絶対に作られるデバイスコンテキストハンドルを利用してゲーム画面を描く方法です。当サイトで公開しているプログラムはこの方法を採用しています。赤坂玲音たん方式です（ちなみに氏は男性です）。

LRESULT CALLBACK WindowProcedure(HWND hWindow,
                                 UINT message,
                                 WPARAM wParam,
                                 LPARAM lParam)
{
  switch (message) {
    /* 省略 */
  case WM_PAINT:
    HDC hdc;
    PAINTSTRUCT ps;
    hdc = BeginPaint(hWindow, &ps);
    /*
      ここで hdc を対象にゲーム画面を描く。
     */
    EndPaint(hWindow, &ps);
    break;
    /* 省略 */
  }

  return 0;
}

こちらは Windows プログラミングに慣れている人でないとわかりづらいかもしれません。

GetDC() で自分の好きなタイミングで取得する

自分の好きなタイミングでゲーム画面を描画したい場合は GetDC() 関数を使ってデバイスコンテキストハンドルを取得します。 GetDC() 関数にはウィンドウハンドルを渡す必要があります。では、ウィンドウハンドルはどのように取得するかというと CreateWindow() 関数の戻り値として受け取ることができます。 CreateWindow() 関数はウィンドウを作る関数です。たいていの場合、ゲーム画面はウィンドウに描画しますよね？そのウィンドウを作るときの戻り値を記憶しておけばいいわけです。

// ゲーム画面の土台となるウィンドウを作る
HWND hWindow = CreateWindow(/* 省略 */);

// ゲーム画面を描画したいとき
HDC hdc = GetDC(hWindow);
/*
  ここで hdc を対象にゲーム画面を描く。
 */
ReleaseDC(hWindw, hdc); // 後始末

こちらは Windows のしがらみが嫌いな人にお勧めです。私も昔はこっち派の人間でした。こちらのサンプルも用意できると理想的ですよね。

ちなみに、メルマガで「小さいプログラム」をテーマにしているときはこちらの方法を使っています。「小さいプログラム」をテーマにしている場合は、描画先がデスクトップですので GetDC() 関数には NULL を渡します。

HDC hdc = GetDC(NULL);
/*
  ここで hdc を対象にゲーム画面を描く。
 */
ReleaseDC(NULL, hdc);

デバッガでメモリアドレスだけわかったのですが、何か持っている以上、 SelectObject() でビットマップを割り当てたら、終了時に元に戻さなければならないはずです。

というわけで、ゲーム用のウィンドウのひな形を更新しました。すぐに公開しても良いのですが、良い機会なので週末にソースコードのシェイプアップをはかろうと思います。ウィンドウプロシージャなんかは WinMain() の上に書けばプロトタイプ宣言がいりませんしね。ユーザが手を加えられる部分は全て上の方へ持って行こうと思っています。

デスクトップに図形を描画するためには、まず GetDC() 関数を使ってデスクトップのデバイスコンテキストハンドルを取得します。デスクトップのデバイスコンテキストハンドルを取得するためには、引数に NULL を渡します。

デバイスコンテキストハンドルを取得したとは、通常の GDI 描画と同じ感覚で関数を使うことができます。

描画が完了したら、必ず ReleaseDC() 関数を使ってデバイスコンテキストハンドルを解放します。デスクトップから取得したデバイスコンテキストハンドルを解放するためには、第１引数に NULL を渡します。

// デスクトップ描画の用意
HDC hdc = GetDC(NULL);

// GDI で図形を描画する例
Rectangle(hdc, 100, 100, 200, 200);
Ellipse(hdc, 100, 100, 200, 200);

// デスクトップ描画の後始末
ReleaseDC(NULL, hdc);

いろいろと面白いことができそうですね。

ReleaseDC() は GetDC() の後始末、 DeleteDC() は CreateCompatibleDC() の後始末を担当します。借りてきたデバイスコンテキストか自分で作ったデバイスコンテキストかで覚えた方が早いかもしれませんね。

Windows はこういう小ネタが多くて迷います。先日 Windows の歴史から仕様を解説している書籍を見つけたのですが買ってくるのを忘れてしまいました。失敗です！

ここで、ウィンドウと呼ぶのは「ゲーム用のウィンドウを作成する」で解説した Windows フォームだけではない点に注意してください。 Windows 開発においてはボタンやリストボックスなど入力機能を持つオブジェクト全般をウィンドウと呼称します。 Windows という名前の由来はこのようにすべてのオブジェクトがウィンドウと呼称される様からきているそうです。

さて GDI を使用するためにはまず描画対象のウィンドウハンドルを得る必要があります。ウィンドウハンドルとはウィンドウを識別するためのオブジェクトです。プログラム中では HWND 型の変数として表現します。

最も多いのは「ゲーム用のウィンドウを作成する」で解説した Windows フォームに描画するパターンです。 Windows フォームのウィンドウハンドルは CreateWindow() 関数の戻り値で取得します。 Windows フォームのウィンドウハンドルは随所で参照するためグローバル変数に格納しておくのもひとつの手段です。

// Windows フォームのウィンドウハンドルを取得する
HWND hWindow;
hWindow = CreateWindow(/* 引数は省略します */);

次にウィンドウハンドルに対するデバイスコンテキストハンドルを取得します。デバイスコンテキストハンドルとはウィンドウに対して GDI 描画するための窓口となるオブジェクトです。プログラム中では HDC 型の変数として表現します。

デバイスコンテキストは描画対象がディスプレイの場合やプリンタの場合でも同じ GDI 関数が使えるように出力対象を抽象化する中継ぎの役割を果たします。

デバイスコンテキストハンドルはウィンドウハンドルを元に GetDC() 関数で取得します。

// Windows フォームのウィンドウハンドルを取得する
HWND hWindow;
hWindow = CreateWindow(/* 引数は省略します */);

// ウィンドウハンドルからデバイスコンテキストハンドルを取得する
HDC hDC;
hDC = GetDC(hWindow);

デバイスコンテキストハンドルが取得できれば GDI による描画の準備は終了です。

// GDI による描画の例
Rectangle(hDC, 100, 100, 200, 200);
Ellipse(hDC, 100, 100, 200, 200);

GDI による描画を終えた際にはデバイスコンテキストハンドルを解放します。

// デバイスコンテキストハンドルの解放
ReleaseDC(hWindow, hDC);