本稿では，Visual Studio の WPF(C#) に OpenGL（アンチエイリアス付き） を実装するための手順を述べる．
#OpenTKのインストール
- 新規作成→プロジェクトで，テキトウに新規プロジェクトを作成する．
- [ツール]→[NuGet パッケージマネージャ]→[パッケージマネージャコンソール]
（下にPM>と書いてある，コマンドを入力できるウィンドウが出てくる） - PM> Install-Package OpenTK.GLControl -Version 3.3.3 と入力．エンターキーを押す．
終わり．
#OpenGLで描画する領域をメインウィンドウに作る
[表示]→[ツールボックス]→[WindowsFormsHost]をクリックし，メインウィンドウにドラッグ＆ドロップ．
MainWindow.xaml の下の方に「x:Name="glHost"」を追記する．
MainWindow.xaml
<Window x:Class="入力したプロジェクト名.MainWindow"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
xmlns:local="clr-namespace:入力したプロジェクト名"
mc:Ignorable="d"
Title="MainWindow" Height="820.8" Width="1060" Background="#FF1860F0">
<Grid>
<WindowsFormsHost x:Name="glHost" HorizontalAlignment="Left" Width="300" Margin="10,10,0,0" VerticalAlignment="Top" RenderTransformOrigin="0.512,0.055"/>
</Grid>
</Window>
#描画する準備
MainWindow.xaml.cs を次のように編集する．
MainWindow.xaml.cs
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
using OpenTK;
using OpenTK.Graphics;
using OpenTK.Graphics.OpenGL;
namespace (入力したプロジェクト名)
{
/// <summary>
/// MainWindow.xaml の相互作用ロジック
/// </summary>
public partial class MainWindow : Window
{
static GraphicsMode mode = new GraphicsMode(
GraphicsMode.Default.ColorFormat,
GraphicsMode.Default.Depth,
8,//GraphicsMode.Default.Stencil,
8,//GraphicsMode.Default.Samples,
GraphicsMode.Default.AccumulatorFormat,
GraphicsMode.Default.Buffers,
GraphicsMode.Default.Stereo
);
//コンテキストの作成
GLControl glControl = new GLControl(mode);
/// <summary>
/// コンストラクタ
/// </summary>
public MainWindow()
{
InitializeComponent();
//イベントの追加
glControl.Load += glControl_Load;
glControl.Paint += glControl_Paint;
glControl.Resize += glControl_Resize;
//ホストの子に設定
glHost.Child = glControl;
}
private void glControl_Load(object sender, EventArgs e)
{
}
private void glControl_Resize(object sender, EventArgs e)
{
}
private void glControl_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
{
}
}
}
［▷開始］を押す．
エラーがでなければ次へ．
#円柱を描画する
MainWindow.xaml.cs を次のように編集する．
MainWindow.xaml.cs
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
using OpenTK;
using OpenTK.Graphics;
using OpenTK.Graphics.OpenGL;
namespace (入力したプロジェクト名)
{
/// <summary>
/// MainWindow.xaml の相互作用ロジック
/// </summary>
public partial class MainWindow : Window
{
static GraphicsMode mode = new GraphicsMode(
GraphicsMode.Default.ColorFormat,
GraphicsMode.Default.Depth,
8,//GraphicsMode.Default.Stencil,
8,//GraphicsMode.Default.Samples,
GraphicsMode.Default.AccumulatorFormat,
GraphicsMode.Default.Buffers,
GraphicsMode.Default.Stereo
);
//コンテキストの作成
GLControl glControl = new GLControl(mode);
/// <summary>
/// コンストラクタ
/// </summary>
public MainWindow()
{
InitializeComponent();
//イベントの追加
glControl.Load += glControl_Load;
glControl.Paint += glControl_Paint;
glControl.Resize += glControl_Resize;
//ホストの子に設定
glHost.Child = glControl;
}
private void glControl_Load(object sender, EventArgs e)
{
// 背景色の設定
GL.ClearColor(Color4.White);
// ビューポートの設定
GL.Viewport(0, 0, glControl.Width, glControl.Height);
// 視体積の設定
GL.MatrixMode(MatrixMode.Projection);
Matrix4 proj = Matrix4.CreatePerspectiveFieldOfView(MathHelper.PiOver4, glControl.AspectRatio, 0.2f, 5);
GL.LoadMatrix(ref proj);
// 視界の設定
GL.MatrixMode(MatrixMode.Modelview);
Matrix4 look = Matrix4.LookAt(Vector3.One, new Vector3(0, 0, 0.75f), Vector3.UnitZ);
GL.LoadMatrix(ref look);
// デプスバッファの使用
GL.Enable(EnableCap.DepthTest);
// 光源の使用
GL.Enable(EnableCap.Lighting);
}
private void glControl_Resize(object sender, EventArgs e)
{
// ビューポートの設定
GL.Viewport(0, 0, glControl.Width, glControl.Height);
}
private void glControl_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
{
GL.Clear(ClearBufferMask.ColorBufferBit | ClearBufferMask.DepthBufferBit);
GL.Material(MaterialFace.Front, MaterialParameter.Emission, Color4.Blue);
tube(2, 0.1f, 0.1f);
glControl.SwapBuffers();
}
float rx, ry;
void tube(float length, float radius1, float radius2)
{
GL.PushMatrix();
GL.Begin(PrimitiveType.TriangleStrip);
GL.Normal3(Vector3.One);
for (int deg = 0; deg <= 360; deg = deg + 3)
{
rx = (float)Math.Cos((float)Math.PI * deg / 180);
ry = (float)Math.Sin((float)Math.PI * deg / 180);
GL.Vertex3(rx * radius2, ry * radius2, length / 2);
GL.Vertex3(rx * radius1, ry * radius1, -length / 2);
}
GL.End();
GL.PopMatrix();
}
}
}
［▷開始］を押す．
青い円柱が描画されているはず．
アンチエイリアスが効いているため，線がギザギザしない．
#黒い謎の四角を消す
[デバッグ]→[オプション]→[全般]→（下の方にスクロール）→[xamlのUIデバッグツールを有効にする]のチェックを外す．
#応用例
私の場合は，この記事の内容を起点にして多関節ロボットのシミュレータを作成しました．
