2024년 9월 10일 화요일

DirectX - XAudio2 : 3D


※ C3646 이랑 C4430 오류 수정

지금까지 왜 멀쩡하게 컴파일 잘됐는지 모르겠는데

포맷하고 나니까 생긴 오류가 있었음




프로젝트 속성의 경로에서 WinSDK 를 먼저 포함시키고

다음 DXSDK 를 포함시키면 해결되는 문제였음



추가로 dx11 이랑 d11 를 둘다 사용하고 있길래

해당 코드들을 수정했음 



아무튼 3D 효과를 구현하려면

Xaudio2 초기화 하고 추가로 X3DAudio 를 초기화 하면 되는데

여기에 소리의 발생지와 수신자를 설정하고 이런저런 계산한 결과를

소스 보이스에 적용하면 완성



이번에도 대체로 마소 페이지에서 보고 공부함

How to: Integrate X3DAudio with XAudio2 - Win32 apps | Microsoft Learn



SoundClass.cpp

#include "SoundClass.h"

SoundClass::SoundClass()
{
	m_xAudio2 = 0;
	m_xAudio2MasteringVoice = 0;
	m_xAudio2SourceVoice = 0;
	m_matrixCoefficients = 0;
	m_dataBuffer = 0;
}

SoundClass::SoundClass(const SoundClass& other)
{
}

SoundClass::~SoundClass()
{
}

bool SoundClass::Initialize(const char* filePath)
{
	bool result;

	//XAudio 초기화
	result = InitializeXAudio();
	if (!result)
	{
		return false;
	}

	//재생할 wav 사운드 파일 로드
	result = LoadSoundFile(filePath);
	if (!result)
	{
		return false;
	}

	//X3DAudio 초기화
	result = InitializeXAudio3D();
	if (!result)
	{
		return false;
	}
	
	return true;
}

bool SoundClass::InitializeXAudio()
{
	HRESULT result;

	//COM 초기화
	result = ::CoInitializeEx(nullptr, COINIT_MULTITHREADED);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	//XAudio2 생성
	result = ::XAudio2Create(&m_xAudio2, 0, XAUDIO2_DEFAULT_PROCESSOR);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	//마스터링 보이스 생성
	result = m_xAudio2->CreateMasteringVoice(&m_xAudio2MasteringVoice);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	return true;
}


bool SoundClass::LoadSoundFile(const char* filePath)
{
	HRESULT result;

	WAVEFORMATEXTENSIBLE wfx;
	XAUDIO2_BUFFER buffer;

	ZeroMemory(&wfx, sizeof(WAVEFORMATEXTENSIBLE));
	ZeroMemory(&buffer, sizeof(XAUDIO2_BUFFER));

	//CreateFile을 사용하여 오디오 파일을 엽니다.
	HANDLE hFile = CreateFileA(
		filePath,
		GENERIC_READ,
		FILE_SHARE_READ,
		NULL,
		OPEN_EXISTING,
		0,
		NULL);

	if (INVALID_HANDLE_VALUE == hFile)
	{
		return false;
	}

	if (INVALID_SET_FILE_POINTER == SetFilePointer(hFile, 0, NULL, FILE_BEGIN))
	{
		return false;
	}


	DWORD dwChunkSize;
	DWORD dwChunkPosition;

	//오디오 파일에서 'RIFF' 청크를 찾아 파일 형식을 확인합니다.
	//파일 타입이 fourccWAVE 또는 'XWMA'인지 확인합니다.
	result = FindChunk(hFile, fourccRIFF, dwChunkSize, dwChunkPosition);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	DWORD filetype;
	ReadChunkData(hFile, &filetype, sizeof(DWORD), dwChunkPosition);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	if (filetype != fourccWAVE)
	{
		return false;
	}


	//'fmt' 청크를 찾아 해당 내용을 WAVEFORMATEXTENSIBLE 구조체로 복사합니다.
	result = FindChunk(hFile, fourccFMT, dwChunkSize, dwChunkPosition);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	result = ReadChunkData(hFile, &wfx, dwChunkSize, dwChunkPosition);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}


	//'data' 청크를 찾아 해당 내용을 버퍼로 읽습니다.
	//오디오 버퍼를 fourccDATA 청크의 내용으로 채웁니다.
	result = FindChunk(hFile, fourccDATA, dwChunkSize, dwChunkPosition);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	m_dataBuffer = new BYTE[dwChunkSize];

	result = ReadChunkData(hFile, m_dataBuffer, dwChunkSize, dwChunkPosition);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	buffer.AudioBytes = dwChunkSize;  //오디오 버퍼의 크기. Byte로
	buffer.pAudioData = m_dataBuffer;  //버퍼에 들어있는 오디오 데이터
	buffer.Flags = XAUDIO2_END_OF_STREAM; 	//이 버퍼 이후에 더 이상 데이터가 없다고 설정합니다.

	result = m_xAudio2->CreateSourceVoice(&m_xAudio2SourceVoice, (WAVEFORMATEX*)&wfx);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}


	result = m_xAudio2SourceVoice->SubmitSourceBuffer(&buffer);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	return true;
}

bool SoundClass::InitializeXAudio3D()
{
	HRESULT result;

	//소스, 마스터링 보이스의 채널수를 가져옴
	m_xAudio2SourceVoice->GetVoiceDetails(&m_sourceDetails);
	m_xAudio2MasteringVoice->GetVoiceDetails(&m_masteringDetails);

	//마스터링 보이스 채널 마스크를 가져옵니다.
	DWORD dwChannelMask;
	m_xAudio2MasteringVoice->GetChannelMask(&dwChannelMask);

	result = X3DAudioInitialize(dwChannelMask, X3DAUDIO_SPEED_OF_SOUND, m_x3DInstance);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	//소리 수신기 설정
	ZeroMemory(&m_listener, sizeof(X3DAUDIO_LISTENER));
	m_listener.Position = { 0.0f, 0.0f, 0.0f };
	m_listener.OrientFront = { 0.0f, 0.0f, 1.0f };
	m_listener.OrientTop = { 0.0f, 1.0f, 0.0f };

	//소리 방출기 설정 
	ZeroMemory(&m_emitter, sizeof(X3DAUDIO_EMITTER));
	m_emitter.Position = { 0.0f, 0.0f, 0.0f };
	m_emitter.OrientFront = { 0.0f, 0.0f, 1.0f };
	m_emitter.OrientTop = { 0.0f, 1.0f, 0.0f };
	m_emitter.DopplerScaler = 1.0f;
	m_emitter.CurveDistanceScaler = 1.0f;
	m_emitter.ChannelCount = 1;


	//X3DAudioCalculate에서 계산된 결과를 반환하는 데 사용됨
	m_matrixCoefficients = new FLOAT32[m_masteringDetails.InputChannels * m_sourceDetails.InputChannels];
	ZeroMemory(&m_DSPSettings, sizeof(X3DAUDIO_DSP_SETTINGS));
	m_DSPSettings.SrcChannelCount = m_sourceDetails.InputChannels;
	m_DSPSettings.DstChannelCount = m_masteringDetails.InputChannels;
	m_DSPSettings.pMatrixCoefficients = m_matrixCoefficients;

	//음성에 대한 새 설정을 계산
	X3DAudioCalculate(m_x3DInstance, &m_listener, &m_emitter,
		X3DAUDIO_CALCULATE_MATRIX | X3DAUDIO_CALCULATE_DOPPLER | X3DAUDIO_CALCULATE_LPF_DIRECT | X3DAUDIO_CALCULATE_REVERB,
		&m_DSPSettings);

	//볼륨 및 피치 값을 원본 음성에 적용
	m_xAudio2SourceVoice->SetOutputMatrix(m_xAudio2MasteringVoice, m_DSPSettings.SrcChannelCount, m_DSPSettings.DstChannelCount, m_DSPSettings.pMatrixCoefficients);
	m_xAudio2SourceVoice->SetFrequencyRatio(m_DSPSettings.DopplerFactor);

	////계산된 반향 수준을 서브믹스 음성에 적용
	//m_xAudio2SourceVoice->SetOutputMatrix(m_xAudio2MasteringVoice, sourceDetails.InputChannels, m_DSPSettings.DstChannelCount, &m_DSPSettings.ReverbLevel);

	////계산된 로우 패스 필터 직접 계수를 원본 음성에 적용
	//XAUDIO2_FILTER_PARAMETERS FilterParameters = { LowPassFilter, 2.0f * sinf(X3DAUDIO_PI / 6.0f * m_DSPSettings.LPFDirectCoefficient), 1.0f };
	//m_xAudio2SourceVoice->SetFilterParameters(&FilterParameters);

	return true;
}


bool SoundClass::PlayAudio()
{
	HRESULT result;

	//소스 보이스 재생
	result = m_xAudio2SourceVoice->Start(0, XAUDIO2_COMMIT_NOW);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	return true;
}

void SoundClass::UpdateListener(const DirectX::XMVECTOR position, const DirectX::XMVECTOR lookAt, const DirectX::XMVECTOR up)
{
	m_listener.Position.x = position.m128_f32[0];
	m_listener.Position.y = position.m128_f32[1];
	m_listener.Position.z = position.m128_f32[2];

	m_listener.OrientFront.x = lookAt.m128_f32[0];
	m_listener.OrientFront.y = lookAt.m128_f32[1];
	m_listener.OrientFront.z = lookAt.m128_f32[2];

	m_listener.OrientTop.x = up.m128_f32[0];
	m_listener.OrientTop.y = up.m128_f32[1];
	m_listener.OrientTop.z = up.m128_f32[2];

	return;
}

void SoundClass::UpdateEmitter(const DirectX::XMVECTOR position, const DirectX::XMVECTOR lookAt, const DirectX::XMVECTOR up)
{
	m_emitter.Position.x = position.m128_f32[0];
	m_emitter.Position.y = position.m128_f32[1];
	m_emitter.Position.z = position.m128_f32[2];

	m_emitter.OrientFront.x = lookAt.m128_f32[0];
	m_emitter.OrientFront.y = lookAt.m128_f32[1];
	m_emitter.OrientFront.z = lookAt.m128_f32[2];

	m_emitter.OrientTop.x = up.m128_f32[0];
	m_emitter.OrientTop.y = up.m128_f32[1];
	m_emitter.OrientTop.z = up.m128_f32[2];

	return;
}

bool SoundClass::Frame()
{
	HRESULT result;

	//음성에 대한 새 설정을 계산
	X3DAudioCalculate(m_x3DInstance, &m_listener, &m_emitter,
		X3DAUDIO_CALCULATE_MATRIX | X3DAUDIO_CALCULATE_DOPPLER | X3DAUDIO_CALCULATE_LPF_DIRECT | X3DAUDIO_CALCULATE_REVERB,
		&m_DSPSettings);

	//볼륨 및 피치 값을 원본 음성에 적용
	result = m_xAudio2SourceVoice->SetOutputMatrix(m_xAudio2MasteringVoice, m_sourceDetails.InputChannels, m_DSPSettings.DstChannelCount, m_DSPSettings.pMatrixCoefficients);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	result = m_xAudio2SourceVoice->SetFrequencyRatio(m_DSPSettings.DopplerFactor);
	if (FAILED(result))
	{
		return false;
	}

	return true;
}

HRESULT SoundClass::FindChunk(HANDLE hFile, DWORD fourcc, DWORD& dwChunkSize, DWORD& dwChunkDataPosition)
{
	HRESULT hr = S_OK;
	if (INVALID_SET_FILE_POINTER == SetFilePointer(hFile, 0, NULL, FILE_BEGIN))
		return HRESULT_FROM_WIN32(GetLastError());

	DWORD dwChunkType;
	DWORD dwChunkDataSize;
	DWORD dwRIFFDataSize = 0;
	DWORD dwFileType;
	DWORD bytesRead = 0;
	DWORD dwOffset = 0;

	while (hr == S_OK)
	{
		DWORD dwRead;
		if (0 == ReadFile(hFile, &dwChunkType, sizeof(DWORD), &dwRead, NULL))
			hr = HRESULT_FROM_WIN32(GetLastError());

		if (0 == ReadFile(hFile, &dwChunkDataSize, sizeof(DWORD), &dwRead, NULL))
			hr = HRESULT_FROM_WIN32(GetLastError());

		switch (dwChunkType)
		{
		case fourccRIFF:
			dwRIFFDataSize = dwChunkDataSize;
			dwChunkDataSize = 4;
			if (0 == ReadFile(hFile, &dwFileType, sizeof(DWORD), &dwRead, NULL))
				hr = HRESULT_FROM_WIN32(GetLastError());
			break;

		default:
			if (INVALID_SET_FILE_POINTER == SetFilePointer(hFile, dwChunkDataSize, NULL, FILE_CURRENT))
				return HRESULT_FROM_WIN32(GetLastError());
		}

		dwOffset += sizeof(DWORD) * 2;

		if (dwChunkType == fourcc)
		{
			dwChunkSize = dwChunkDataSize;
			dwChunkDataPosition = dwOffset;
			return S_OK;
		}

		dwOffset += dwChunkDataSize;

		if (bytesRead >= dwRIFFDataSize) return S_FALSE;

	}

	return S_OK;
}

HRESULT SoundClass::ReadChunkData(HANDLE hFile, void* buffer, DWORD buffersize, DWORD bufferoffset)
{
	HRESULT result;

	if (INVALID_SET_FILE_POINTER == SetFilePointer(hFile, bufferoffset, NULL, FILE_BEGIN))
	{
		return HRESULT_FROM_WIN32(GetLastError());
	}
		
	DWORD dwRead;
	if (0 == ReadFile(hFile, buffer, buffersize, &dwRead, NULL))
	{
		result = HRESULT_FROM_WIN32(GetLastError());
	}
		
	return S_OK;
}

void SoundClass::Shutdown()
{

	if (m_dataBuffer)
	{
		delete[] m_dataBuffer;
		m_dataBuffer = 0;
	}

	if (m_matrixCoefficients)
	{
		delete[] m_matrixCoefficients;
		m_matrixCoefficients = 0;
	}

	if (m_xAudio2SourceVoice)
	{
		m_xAudio2SourceVoice->DestroyVoice();
		m_xAudio2SourceVoice = 0;
	}


	if (m_xAudio2MasteringVoice)
	{
		m_xAudio2MasteringVoice->DestroyVoice();
		m_xAudio2MasteringVoice = 0;
	}

	if (m_xAudio2)
	{
		m_xAudio2->Release();
		m_xAudio2 = 0;
	}

	// Uninitialize COM.
	::CoUninitialize();

	return;
}

도플러 효과 및 이런저런 기능들이 사용 가능 했었음



사운드 출력 위치를 보면서

화면을 돌리거나 이동하면서 테스트 하기 쉽게

삼각형을 하나 그리고, 카메라를 향해 계속 회전시킴


void ApplicationClass::Render(HWND hwnd, InputClass* pInputClass)
{
	XMMATRIX world, view, proj;

	m_CameraClass->Render();

	//3D RenderTarget 초기화(특정 컬러로)
	m_Direct3D->BeginScene(0.0f, 0.0f, 0.2f, 1.0f);

	//2D RenderTarget 초기화
	m_TextClass->BeginDraw();

	m_Direct3D->GetWorldMatrix(world);
	m_Direct3D->GetProjectionMatrix(proj);
	m_CameraClass->GetViewMatrix(view);

	//소리 발생지 0,0,0의 위치를 시각적으로 나타내기 위해 삼각형을 렌더링
	{
		XMFLOAT3 direction, origin;
		m_CameraClass->GetPosition(direction);
		origin = XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, 0.0f);

		//카메라를 향해 항상 바라보게
		float rotY;
		rotY = atan2f(origin.x - direction.x, origin.z - direction.z);

		//모델을 회전시킴
		world = world * XMMatrixRotationY(rotY);

		//삼각형 렌더링
		m_ShaderManager->GetColorShader()->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), world, view, proj);
		m_triangle->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext());
	}

	//UI 렌더링
	m_uiManager->Frame(m_Direct3D, hwnd, m_ShaderManager, m_TextClass, m_CameraClass, pInputClass);

	m_TextClass->EndDraw();
	m_Direct3D->EndScene();

	return;
}


이상없이 잘 들렸음

당연하겠지만 오디오 소스가 모노가 아니라 스테레오일 경우

소리가 아예 안나는 문제가 있었음



재생할 원본 사운드가 스테레오라도 모노로 변환하여 사용하고 싶었지만

기술 부족


전체 소스코드 :  h117562/Tutorial_XAudio2_3D (github.com)

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