【NyARToolkitCSで拡張現実センサを作ってみよう】

【ＣＱ出版トランジスタ技術2012年8月号】『特集　センサとカメラで3次元センシング』

【ＣＱ出版トランジスタ技術2012年8月号】

『Kinectが変えるセンシングの世界』【C#】

【目次】

【関連する技術に関するサイト内リンク】

【オリジナル拡張現実(マーカー式AR)のコーディングを開始】

【ARを支える他の技術】

【NyARToolKitCS】『最新版Version4.0.0がリリース』

【NyARToolKitCS】『Frameworks4.0でManaged DirectXを使う方法(app.config)について』

【μ-ARsensor】『マーカー式拡張現実のオリジナル・アルゴリズムを構築開始』

【WebGLのページ】

【ようこそ拡張現実（AR: Augmented Reality）の世界へ】

【用意するもの】

【Windowsパソコン】

【パソコン計測ＵＳＢマイコン基板】

【Ｗｅｂカメラ】

【プリンタ】

【事前準備作業１】

【Visual Studio 2008 Express - Visual C# 2008 Express Edition】

【DirectX エンドユーザーランタイム】

【Microsoft .NET Framework 3.5】

【メモ】【Visual C# 2010 Express EditionでNyARToolkitCSを動かすには】

【Kinectセンサについて】

2011/04/03 追記

■Microsoft社XBOX用モーションキャプチャーセンサKinect

■Visual C#でKinectアプリケーション開発が行えます。

【NyARToolkitCSを使おう！】

【まずはNyARToolkitCSをダウンロードしよう】

【試作した拡張現実センサの仕様】

【温度センシングで拡張現実】

namespace SimpleLiteDirect3d
{
    public partial class SimpleLiteD3d : IDisposable, CaptureListener
    {
        private const String COMPORT = "COM3"; //【A/Dコンバータ通信用ComPort番号】
        private const int SCREEN_WIDTH=640;    //【表示領域の横方向画素数】 
        private const int SCREEN_HEIGHT=480;   //【表示領域の縦方向画素数】
        private const String AR_CODE_FILE = "../../AR_Data/patt.hiro"; //【パターンデータへのパス】
    

【拡張現実センシングの応用】

private const Int16 nSample = 50;                         // FIFOの段数
    

【センチネルリンパ節検出用磁気プローブ】記載日 2011/02/28

【各種拡張現実センサの開発】
≪NTLの真面目な研究内容のひとつ≫

【トランジスタ技術2011年2月号の拡張現実センサ】

【Altera CPLD MaxⅡ EPM570T100C5のロジック設計】

【クロック分周回路部】

【DDS (Direct Digital Synthesizer)回路部】

【ΔΣ A/D変換回路部】

【A/D変換用カウンタ回路部】

【16ビットパルス密度変調 (PDM: Pulse Density Modulation)型D/Aコンバータ回路部】

【DFL (Direct Frequency Loop)トーン・ジェネレータ回路部】

【参考ソース】

【Program.csのソース】

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Windows.Forms;
using System.Threading;
using NyARToolkitCSUtils.Capture;
/**
 * このサンプルプログラムは、NyARToolkitCSのSimpleLiteD3dを改変したサンプルプログラムです。
 * Hiroマーカーを識別し、マーカーの検出位置を基準に、センサで計測した計測値に対応する物体色で球体を表示します。
 * Direct3Dの単位系は、1.0を1mmとしています。視点は0,0,0から、Z+方向を向いて、上方向がY+です。
 **/
namespace SimpleLiteDirect3d
{   static class Program
    {   static void Main()
        {   Application.EnableVisualStyles();
            Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
            CaptureDeviceList capture_device_list = new CaptureDeviceList(); //キャプチャデバイスリストを取得
            if (capture_device_list.count < 1) { MessageBox.Show("キャプチャデバイスが見つかりませんでした。"); return; }
            int cdevice_number = 0; //キャプチャデバイスを選択してもらう。
            using (Form2 frm2 = new Form2())
            {   frm2.ShowDialog(capture_device_list, out cdevice_number); }
            using (CaptureDevice capture_device = capture_device_list[cdevice_number])
            {   using (Form1 frm = new Form1())  // フォームとメインサンプルクラスを作成
                {   using (SimpleLiteD3d sample = new SimpleLiteD3d())
                    {   if (sample.InitializeApplication(frm, capture_device)) // アプリケーションの初期化
                        {   frm.Show();                 // メインフォームを表示
                            sample.ADCInitialize();     //【A/Dコンバータ初期化処理】 
                            sample.StartCap();          //キャプチャ開始
                            while (frm.Created)         // フォームが作成されている間はループし続ける
                            {   sample.MainLoop();      // メインループ処理を行う
                                Thread.Sleep(1);        //スレッドスイッチ
                                Application.DoEvents(); // イベントがある場合はその処理する
                            }
                            sample.ADCTerminate();      //【A/Dコンバータ終了処理】 
                            sample.StopCap();           //キャプチャの停止
                        }
                        else
                        {
                            // 初期化に失敗
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

【SimpleLiteD3d.csのソース】

using System;
using System.IO;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Drawing;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;
using Microsoft.DirectX;                 // DirectXを使う為
using Microsoft.DirectX.Direct3D;        // DirectXを使う為
using NyARToolkitCSUtils.Capture;        // NyARToolkitのキャプチャー部
using NyARToolkitCSUtils.Direct3d;       // NyARToolkitの３次元描画部
using NyARToolkitCSUtils.NyAR;           // NyARToolkitのマーカー検出部
using jp.nyatla.nyartoolkit.cs;          //
using jp.nyatla.nyartoolkit.cs.core;     //
using jp.nyatla.nyartoolkit.cs.detector; //
using System.Runtime.InteropServices;    // DllImport機能によりWin32APIを使う為

namespace SimpleLiteDirect3d
{
    public partial class SimpleLiteD3d : IDisposable, CaptureListener
    {
        private const String COMPORT = "COM1"; //【A/Dコンバータ通信用ComPort番号】
        private const int SCREEN_WIDTH=640;    //【表示領域の横方向画素数】 
        private const int SCREEN_HEIGHT=480;   //【表示領域の縦方向画素数】
        private const String AR_CODE_FILE = "../../../Data/patt.hiro";         //【マーカー(Hiro)のパターンデータへのパス】
        private const String AR_CAMERA_FILE = "../../../Data/camera_para.dat"; //【カメラ情報へのパス】 
        private const String TEXTURE_FILE = "../../../img/ColorBar.jpg";  //上下、左右逆
        private const String MTEXTURE_FILE1 = "../../../img/Miku1.jpg";   //上下、左右逆
        private const String MTEXTURE_FILE2 = "../../../img/Miku2.jpg";   //上下、左右逆
  //      private const String MTEXTURE_FILE1 = "../../../img/Robo1.jpg"; //上下、左右逆
  //      private const String MTEXTURE_FILE2 = "../../../img/Robo2.jpg"; //上下、左右逆
        private CaptureDevice _cap; // DirectShowからのキャプチャー
        private NyARSingleDetectMarker _ar;  // NyARToolkit
        private DsBGRX32Raster _raster;      // NyARToolkit
        private NyARD3dUtil _utils;          // NyARToolkit
        private NyARSurface_XRGB32 _surface; // 背景テクスチャー(カメラで取得したフレーム画像、NyARToolkitマーカー検出用画像データ)

        private Device _device = null;              // Direct3Dデバイス
        private VertexBuffer _vertexBuffer = null;  //【頂点バッファ】球体の頂点情報(座標と色)を格納するバッファ
        private IndexBuffer _indexBuffer = null;    //【インデックスバッファ】球体を構成する三角形の頂点番号を格納するバッファ
        private VertexBuffer _vertexBufferT = null; //【頂点バッファ】球体の頂点情報(座標と色)を格納するバッファ
        private IndexBuffer _indexBufferT = null;   //【インデックスバッファ】球体を構成する三角形の頂点番号を格納するバッファ
        private Texture _texture = null;            //【テクスチャーバッファ】カラーゲージ格納用
        private VertexBuffer _vertexBufferM = null; //【頂点バッファ】球体の頂点情報(座標と色)を格納するバッファ
        private Texture _Mtexture1 = null;          //【テクスチャーバッファ】ちびミク格納用１
        private Texture _Mtexture2 = null;          //【テクスチャーバッファ】ちびミク格納用２
        public const int nVertex = 92;              //【球体モデル】頂点数
        public const int nTriangle = 180;           //【球体モデル】ポリゴン数(三角形)
        public const float Bairitsu = 20.0f;        //【球体モデル】表示倍率  
        private static CustomVertex.PositionNormal[] vertices = new CustomVertex.PositionNormal[nVertex]; // 球体モデルの頂点情報を格納メモリを確保
        private static CustomVertex.PositionTextured[] verticesT = new CustomVertex.PositionTextured[4];  // カラーバーの頂点情報を格納メモリを確保
        private static CustomVertex.PositionTextured[] verticesM = new CustomVertex.PositionTextured[4];  // ちびミク表示枠の頂点情報を格納メモリを確保

        //【球体モデル】頂点情報：９２個の頂点からなる球体モデルのデータ【CustomVertex.PositionNormal形式用】
        private static float[] _vertex = new float[] {
        // ■MetasequoiaLE R2.4で球体モデルを作成⇒.x形式で保存⇒Excelで読込・編集
        //       x座標,       y座標,       z座標,      法線Nx,      法線Ny,      法線Nz
           0.00000000f, 0.20000000f, 0.00000000f, 0.00000000f, 1.00000000f, 0.00000000f,
           0.03633000f, 0.19021000f, -0.05000000f, 0.00000000f, 0.95128700f, -0.30830600f,
           0.00000000f, 0.19021000f, -0.06180000f, 0.17470500f, 0.94062300f, -0.29104300f,
           0.05878000f, 0.19021000f, -0.01910000f, 0.31241300f, 0.94062200f, -0.13276900f,
           0.05878000f, 0.19021000f, 0.01910000f, 0.33078800f, 0.94062200f, 0.07622100f,
           0.03633000f, 0.19021000f, 0.05000000f, 0.22281000f, 0.94062300f, 0.25609500f,
           0.00000000f, 0.19021000f, 0.06180000f, 0.02972900f, 0.94062300f, 0.33814800f,
          -0.03633000f, 0.19021000f, 0.05000000f, -0.17470500f, 0.94062300f, 0.29104300f,
          -0.05878000f, 0.19021000f, 0.01910000f, -0.31241300f, 0.94062200f, 0.13276900f,
          -0.05878000f, 0.19021000f, -0.01910000f, -0.33078800f, 0.94062200f, -0.07622100f,
          -0.03633000f, 0.19021000f, -0.05000000f, -0.21049000f, 0.93368000f, -0.28971700f,
           0.00000000f, -0.19021000f, -0.06180000f, -0.03291900f, 0.82232000f, -0.56807300f,
           0.03633000f, -0.19021000f, -0.05000000f, 0.33405400f, 0.80964100f, -0.48258600f,
           0.00000000f, -0.20000000f, 0.00000000f, 0.55391500f, 0.80964000f, -0.19406500f,
           0.05878000f, -0.19021000f, -0.01910000f, 0.56219600f, 0.80964000f, 0.16857800f,
           0.05878000f, -0.19021000f, 0.01910000f, 0.35573600f, 0.80964300f, 0.46683000f,
           0.03633000f, -0.19021000f, 0.05000000f, 0.01340000f, 0.80964100f, 0.58677300f,
           0.00000000f, -0.19021000f, 0.06180000f, -0.33405400f, 0.80964100f, 0.48258600f,
          -0.03633000f, -0.19021000f, 0.05000000f, -0.55391500f, 0.80964000f, 0.19406500f,
          -0.05878000f, -0.19021000f, 0.01910000f, -0.56219600f, 0.80964000f, -0.16857800f,
          -0.05878000f, -0.19021000f, -0.01910000f, -0.39681500f, 0.78985800f, -0.46761300f,
          -0.03633000f, -0.19021000f, -0.05000000f, -0.00944700f, 0.58868700f, -0.80830600f,
           0.06910000f, 0.16180000f, -0.09511000f, 0.46746700f, 0.58868900f, -0.65948500f,
           0.00000000f, 0.16180000f, -0.11756000f, 0.76582300f, 0.58869100f, -0.25876300f,
           0.11180000f, 0.16180000f, -0.03633000f, 0.77165900f, 0.58869400f, 0.24079200f,
           0.11180000f, 0.16180000f, 0.03633000f, 0.48275000f, 0.58868900f, 0.64838100f,
           0.06910000f, 0.16180000f, 0.09511000f, 0.00944700f, 0.58868700f, 0.80830600f,
           0.00000000f, 0.16180000f, 0.11756000f, -0.46746700f, 0.58868900f, 0.65948500f,
          -0.06910000f, 0.16180000f, 0.09511000f, -0.76582300f, 0.58869100f, 0.25876300f,
          -0.11180000f, 0.16180000f, 0.03633000f, -0.77165900f, 0.58869400f, -0.24079200f,
          -0.11180000f, 0.16180000f, -0.03633000f, -0.48275000f, 0.58868900f, -0.64838100f,
          -0.06910000f, 0.16180000f, -0.09511000f, -0.00485100f, 0.30967300f, -0.95083100f,
           0.09511000f, 0.11756000f, -0.13090000f, 0.55496000f, 0.30967100f, -0.77209000f,
           0.00000000f, 0.11756000f, -0.16180000f, 0.90279400f, 0.30967300f, -0.29843700f,
           0.15388000f, 0.11756000f, -0.05000000f, 0.90579300f, 0.30966800f, 0.28921300f,
           0.15388000f, 0.11756000f, 0.05000000f, 0.56280600f, 0.30966700f, 0.76639200f,
           0.09511000f, 0.11756000f, 0.13090000f, 0.00485100f, 0.30967300f, 0.95083100f,
           0.00000000f, 0.11756000f, 0.16180000f, -0.55496000f, 0.30967100f, 0.77209000f,
          -0.09511000f, 0.11756000f, 0.13090000f, -0.90279400f, 0.30967300f, 0.29843700f,
          -0.15388000f, 0.11756000f, 0.05000000f, -0.89694500f, 0.28781700f, -0.33563600f,
          -0.15388000f, 0.11756000f, -0.05000000f, -0.50441100f, 0.33900900f, -0.79413000f,
          -0.09511000f, 0.11756000f, -0.13090000f, 0.00000000f, 0.00000000f, -1.00000000f,
           0.11180000f, 0.06180000f, -0.15388000f, 0.58778600f, -0.00000300f, -0.80901700f,
           0.00000000f, 0.06180000f, -0.19021000f, 0.95105600f, -0.00000200f, -0.30901800f,
           0.18090000f, 0.06180000f, -0.05878000f, 0.95105600f, 0.00000200f, 0.30901800f,
           0.18090000f, 0.06180000f, 0.05878000f, 0.58778600f, 0.00000300f, 0.80901700f,
           0.11180000f, 0.06180000f, 0.15388000f, 0.00000000f, 0.00000000f, 1.00000000f,
           0.00000000f, 0.06180000f, 0.19021000f, -0.58778600f, -0.00000300f, 0.80901700f,
          -0.11180000f, 0.06180000f, 0.15388000f, -0.95105600f, -0.00000200f, 0.30901800f,
          -0.18090000f, 0.06180000f, 0.05878000f, -0.96861000f, -0.03159300f, -0.24657000f,
          -0.18090000f, 0.06180000f, -0.05878000f, -0.62450500f, 0.02259700f, -0.78069400f,
          -0.11180000f, 0.06180000f, -0.15388000f, 0.00485100f, -0.30967300f, -0.95083100f,
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           0.00000000f, 0.00000000f, -0.20000000f, 0.90579300f, -0.30966800f, -0.28921300f,
           0.19021000f, 0.00000000f, -0.06180000f, 0.90279400f, -0.30967300f, 0.29843700f,
           0.19021000f, 0.00000000f, 0.06180000f, 0.55496100f, -0.30967100f, 0.77209000f,
           0.11756000f, 0.00000000f, 0.16180000f, -0.00485100f, -0.30967300f, 0.95083100f,
           0.00000000f, 0.00000000f, 0.20000000f, -0.56280600f, -0.30966700f, 0.76639200f,
          -0.11756000f, 0.00000000f, 0.16180000f, -0.90579300f, -0.30966800f, 0.28921300f,
          -0.19021000f, 0.00000000f, 0.06180000f, -0.90279400f, -0.30967300f, -0.29843700f,
          -0.19021000f, 0.00000000f, -0.06180000f, -0.55496100f, -0.30967100f, -0.77209000f,
          -0.11756000f, 0.00000000f, -0.16180000f, 0.00944700f, -0.58868700f, -0.80830600f,
           0.11180000f, -0.06180000f, -0.15388000f, 0.48275000f, -0.58868900f, -0.64838100f,
           0.00000000f, -0.06180000f, -0.19021000f, 0.77165900f, -0.58869400f, -0.24079200f,
           0.18090000f, -0.06180000f, -0.05878000f, 0.74246000f, -0.60631000f, 0.28485300f,
           0.18090000f, -0.06180000f, 0.05878000f, 0.43799200f, -0.56183500f, 0.70178600f,
           0.11180000f, -0.06180000f, 0.15388000f, -0.00944700f, -0.58868700f, 0.80830600f,
           0.00000000f, -0.06180000f, 0.19021000f, -0.48275000f, -0.58868900f, 0.64838100f,
          -0.11180000f, -0.06180000f, 0.15388000f, -0.77165900f, -0.58869400f, 0.24079200f,
          -0.18090000f, -0.06180000f, 0.05878000f, -0.76582300f, -0.58869100f, -0.25876300f,
          -0.18090000f, -0.06180000f, -0.05878000f, -0.46746700f, -0.58868900f, -0.65948500f,
          -0.11180000f, -0.06180000f, -0.15388000f, 0.01340000f, -0.80964100f, -0.58677300f,
           0.09511000f, -0.11756000f, -0.13090000f, 0.35573600f, -0.80964300f, -0.46683000f,
           0.00000000f, -0.11756000f, -0.16180000f, 0.56219400f, -0.80964200f, -0.16857600f,
           0.15388000f, -0.11756000f, -0.05000000f, 0.54251800f, -0.82748600f, 0.14471000f,
           0.15388000f, -0.11756000f, 0.05000000f, 0.37293400f, -0.79603500f, 0.47670600f,
           0.09511000f, -0.11756000f, 0.13090000f, -0.01340000f, -0.80964100f, 0.58677300f,
           0.00000000f, -0.11756000f, 0.16180000f, -0.35573600f, -0.80964300f, 0.46683000f,
          -0.09511000f, -0.11756000f, 0.13090000f, -0.56219400f, -0.80964200f, 0.16857600f,
          -0.15388000f, -0.11756000f, 0.05000000f, -0.55391200f, -0.80964200f, -0.19406500f,
          -0.15388000f, -0.11756000f, -0.05000000f, -0.33405400f, -0.80964200f, -0.48258500f,
          -0.09511000f, -0.11756000f, -0.13090000f, 0.02972900f, -0.94062300f, -0.33814800f,
           0.06910000f, -0.16180000f, -0.09511000f, 0.22281000f, -0.94062300f, -0.25609200f,
           0.00000000f, -0.16180000f, -0.11756000f, 0.33078600f, -0.94062300f, -0.07621800f,
           0.11180000f, -0.16180000f, -0.03633000f, 0.31241300f, -0.94062300f, 0.13276600f,
           0.11180000f, -0.16180000f, 0.03633000f, 0.17470700f, -0.94062300f, 0.29104100f,
           0.06910000f, -0.16180000f, 0.09511000f, -0.02972900f, -0.94062300f, 0.33814800f,
           0.00000000f, -0.16180000f, 0.11756000f, -0.22281000f, -0.94062300f, 0.25609200f,
          -0.06910000f, -0.16180000f, 0.09511000f, -0.33078600f, -0.94062300f, 0.07621800f,
          -0.11180000f, -0.16180000f, 0.03633000f, -0.31241300f, -0.94062300f, -0.13276600f,
          -0.11180000f, -0.16180000f, -0.03633000f, -0.17470700f, -0.94062300f, -0.29104100f,
          -0.06910000f, -0.16180000f, -0.09511000f, 0.00000000f, -1.00000000f, 0.00000000f
        };

        //【球体モデル】インデックスバッファ：球体を構成する180個の三角形を構成する頂点番号リスト
        private static Int16[] _vertexIndices = new Int16[] {
        // ■MetasequoiaLE R2.4で球体モデルを作成⇒.x形式で保存⇒Excelで読込・編集
          0, 1, 2,   0, 3, 1,   0, 4, 3,   0, 5, 4,   0, 6, 5,   0, 7, 6,   0, 8, 7,   0, 9, 8,   0, 10, 9,  0, 2, 10,
          11,12,13,  12,14,13,  14,15,13,  15,16,13,  16,17,13,  17,18,13,  18,19,13,  19,20,13,  20,21,13,  21,11,13,
          1,22,23,   1,23,2,    3,24,22,   3,22,1,    4,25,24,   4,24,3,    5,26,25,   5,25,4,    6,27,26,   6,26,5,
          7,28,27,   7,27,6,    8,29,28,   8,28,7,    9,30,29,   9,29,8,    10,31,30,  10,30,9,   10,2,23,   10,23,31,
          22,32,33,  22,33,23,  24,34,32,  24,32,22,  25,35,34,  25,34,24,  26,36,35,  26,35,25,  27,37,36,  27,36,26,
          28,38,37,  28,37,27,  29,39,38,  29,38,28,  30,40,39,  30,39,29,  31,41,40,  31,40,30,  23,33,41,  23,41,31,
          32,42,43,  32,43,33,  34,44,42,  34,42,32,  35,45,44,  35,44,34,  36,46,45,  36,45,35,  37,47,46,  37,46,36,
          38,48,47,  38,47,37,  39,49,48,  39,48,38,  40,50,49,  40,49,39,  41,51,50,  41,50,40,  33,43,51,  33,51,41,
          42,52,53,  42,53,43,  44,54,52,  44,52,42,  45,55,54,  45,54,44,  46,56,55,  46,55,45,  47,57,56,  47,56,46,
          48,58,57,  48,57,47,  49,59,58,  49,58,48,  50,60,59,  50,59,49,  50,51,61,  50,61,60,  43,53,61,  43,61,51,
          52,62,63,  52,63,53,  54,64,62,  54,62,52,  55,65,64,  55,64,54,  56,66,65,  56,65,55,  57,67,66,  57,66,56,
          58,68,67,  58,67,57,  59,69,68,  59,68,58,  60,70,69,  60,69,59,  61,71,70,  61,70,60,  53,63,71,  53,71,61,
          62,72,73,  62,73,63,  64,74,72,  64,72,62,  65,75,74,  65,74,64,  66,76,75,  66,75,65,  67,77,76,  67,76,66,
          68,78,77,  68,77,67,  69,79,78,  69,78,68,  70,80,79,  70,79,69,  71,81,80,  71,80,70,  63,73,81,  63,81,71,
          72,82,83,  72,83,73,  74,84,82,  74,82,72,  75,85,84,  75,84,74,  75,76,86,  75,86,85,  77,87,86,  77,86,76,
          78,88,87,  78,87,77,  79,89,88,  79,88,78,  80,90,89,  80,89,79,  81,91,90,  81,90,80,  73,83,91,  73,91,81,
          82,12,11,  82,11,83,  84,14,12,  84,12,82,  85,15,14,  85,14,84,  86,16,15,  86,15,85,  87,17,16,  87,16,86,
          88,18,17,  88,17,87,  89,19,18,  89,18,88,  90,20,19,  90,19,89,  91,21,20,  91,20,90,  83,11,21,  83,21,91
        };

        //【カラーインデックスデータ】A/Dコンバータの計測値に対応する球体表示色を与える配列
        private static int[] ColorLookupTable = new int[] {
         0x00FFFFFF, 0x00FBFBFB, 0x00F7F7F7, 0x00F3F3F3, 0x00EFEFEF, 0x00EBEBEB, 0x00E7E7E7, 0x00E4E4E4, 0x00E0E0E0, 0x00DCDCDC,
         0x00D8D8D8, 0x00D4D4D4, 0x00D0D0D0, 0x00CCCCCC, 0x00C8C8C8, 0x00C4C4C4, 0x00C0C0C0, 0x00BCBCBC, 0x00B8B8B8, 0x00B4B4B4,
         0x00B1B1B1, 0x00ADADAD, 0x00A9A9A9, 0x00A5A5A5, 0x00A1A1A1, 0x009D9D9D, 0x00999999, 0x00959595, 0x00919191, 0x008D8D8D,
         0x00898989, 0x00858585, 0x00828282, 0x007E7E7E, 0x007A7A7A, 0x00767676, 0x00727272, 0x006E6E6E, 0x006A6A6A, 0x00666666,
         0x00626262, 0x005E5E5E, 0x005A5A5A, 0x00565656, 0x00525252, 0x004F4F4F, 0x004B4B4B, 0x00474747, 0x00434343, 0x003F3F3F,
         0x003B3B3B, 0x000000FF, 0x000005FF, 0x00000AFF, 0x00000FFF, 0x000014FF, 0x000019FF, 0x00001EFF, 0x000023FF, 0x000028FF,
         0x00002DFF, 0x000032FF, 0x000037FF, 0x00003CFF, 0x000041FF, 0x000046FF, 0x00004BFF, 0x000050FF, 0x000055FF, 0x00005AFF,
         0x00005FFF, 0x000064FF, 0x000069FF, 0x00006EFF, 0x000073FF, 0x000078FF, 0x00007DFF, 0x000082FF, 0x000087FF, 0x00008CFF,
         0x000091FF, 0x000096FF, 0x00009BFF, 0x0000A0FF, 0x0000A5FF, 0x0000AAFF, 0x0000AFFF, 0x0000B4FF, 0x0000B9FF, 0x0000BEFF,
         0x0000C3FF, 0x0000C8FF, 0x0000CDFF, 0x0000D2FF, 0x0000D7FF, 0x0000DCFF, 0x0000E1FF, 0x0000E6FF, 0x0000EBFF, 0x0000F0FF,
         0x0000F5FF, 0x0000FAFF, 0x0000FFFF, 0x0000FFFA, 0x0000FFF5, 0x0000FFF0, 0x0000FFEB, 0x0000FFE6, 0x0000FFE1, 0x0000FFDC,
         0x0000FFD7, 0x0000FFD2, 0x0000FFCD, 0x0000FFC8, 0x0000FFC3, 0x0000FFBE, 0x0000FFB9, 0x0000FFB4, 0x0000FFAF, 0x0000FFAA,
         0x0000FFA5, 0x0000FFA0, 0x0000FF9B, 0x0000FF96, 0x0000FF91, 0x0000FF8C, 0x0000FF87, 0x0000FF82, 0x0000FF7D, 0x0000FF78,
         0x0000FF73, 0x0000FF6E, 0x0000FF69, 0x0000FF64, 0x0000FF5F, 0x0000FF5A, 0x0000FF55, 0x0000FF50, 0x0000FF4B, 0x0000FF46,
         0x0000FF41, 0x0000FF3C, 0x0000FF37, 0x0000FF32, 0x0000FF2D, 0x0000FF28, 0x0000FF23, 0x0000FF1E, 0x0000FF19, 0x0000FF14,
         0x0000FF0F, 0x0000FF0A, 0x0000FF05, 0x0000FF00, 0x0005FF00, 0x000AFF00, 0x000FFF00, 0x0014FF00, 0x0019FF00, 0x001EFF00,
         0x0023FF00, 0x0028FF00, 0x002DFF00, 0x0032FF00, 0x0037FF00, 0x003CFF00, 0x0041FF00, 0x0046FF00, 0x004BFF00, 0x0050FF00,
         0x0055FF00, 0x005AFF00, 0x005FFF00, 0x0064FF00, 0x0069FF00, 0x006EFF00, 0x0073FF00, 0x0078FF00, 0x007DFF00, 0x0082FF00,
         0x0087FF00, 0x008CFF00, 0x0091FF00, 0x0096FF00, 0x009BFF00, 0x00A0FF00, 0x00A5FF00, 0x00AAFF00, 0x00AFFF00, 0x00B4FF00,
         0x00B9FF00, 0x00BEFF00, 0x00C3FF00, 0x00C8FF00, 0x00CDFF00, 0x00D2FF00, 0x00D7FF00, 0x00DCFF00, 0x00E1FF00, 0x00E6FF00,
         0x00EBFF00, 0x00F0FF00, 0x00F5FF00, 0x00FAFF00, 0x00FFFF00, 0x00FFFA00, 0x00FFF500, 0x00FFF000, 0x00FFEB00, 0x00FFE600,
         0x00FFE100, 0x00FFDC00, 0x00FFD700, 0x00FFD200, 0x00FFCD00, 0x00FFC800, 0x00FFC300, 0x00FFBE00, 0x00FFB900, 0x00FFB400,
         0x00FFAF00, 0x00FFAA00, 0x00FFA500, 0x00FFA000, 0x00FF9B00, 0x00FF9600, 0x00FF9100, 0x00FF8C00, 0x00FF8700, 0x00FF8200,
         0x00FF7D00, 0x00FF7800, 0x00FF7300, 0x00FF6E00, 0x00FF6900, 0x00FF6400, 0x00FF5F00, 0x00FF5A00, 0x00FF5500, 0x00FF5000,
         0x00FF4B00, 0x00FF4600, 0x00FF4100, 0x00FF3C00, 0x00FF3700, 0x00FF3200, 0x00FF2D00, 0x00FF2800, 0x00FF2300, 0x00FF1E00,
         0x00FF1900, 0x00FF1400, 0x00FF0F00, 0x00FF0A00, 0x00FF0500, 0x00FF0000
         };

        //【カラーゲージの頂点データ】【CustomVertex.PositionTextured形式】
        private static float[] GaugeVertex = new float[] {
           0.0f,  0.0f, 2.0f, 0.0f, 0.0f,
         100.0f,  0.0f, 2.0f, 1.0f, 0.0f,
         100.0f, 10.0f, 2.0f, 1.0f, 1.0f,
           0.0f, 10.0f, 2.0f, 0.0f, 1.0f
        };
        //【ちびミク表示枠の頂点データ】【CustomVertex.PositionTextured形式】
        private static float[] MikuGaugeVertex = new float[] {
          25.0f,  25.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
         -25.0f,  25.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,
         -25.0f, -25.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f,
          25.0f, -25.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f
        };
        //【カラーゲージのインデックスデータ】ちびミクと兼用
        private static Int16[] GaugeIndex = new Int16[] {
           0, 1, 2, 2, 3, 0
        };

        private NyARTransMatResult __OnBuffer_nyar_transmat = new NyARTransMatResult(); // NyARToolkitのマーカー検出結果のバッファ
        private bool _is_marker_enable; // NyARToolkitのマーカー検出結果フラグ
        private Matrix _trans_mat;      // NyARToolkitの座標変換マトリックス

        private int ADcount = 1;                                  // ADC計測値の上位８ビット
        private int LoopNum = 1;                                  //
        private const Int16 nSample = 50;                         // FIFOの段数
        private static Matrix[] FIFO_mat = new Matrix[nSample];   // 過去nSample個分のセンサの座標変換マトリックス
        private static Int32[]   FIFO_color = new Int32[nSample]; // 過去nSample個分のA/D変換値に基づく色情報
        private Int16 wp = 0;                                     // FIFO書込み側(A/D変換側)ポインタ
        private Int16 rp = 0;                                     // FIFO読出し側(DirectX側)ポインタ

        // System.Windows.Forms.Timer timer2 = new System.Windows.Forms.Timer();
        System.IO.Ports.SerialPort SerialPort_for_ADC = new System.IO.Ports.SerialPort(); //【ADC用シリアルポート】
        private static Byte[] TxBuf = new Byte[256]; //【シリアル通信送信用バッファ】
        private static Byte[] RxBuf = new Byte[256]; //【シリアル通信受信用バッファ】未使用
        private string RxMsg;                        //【シリアル通信受信用行バッファ】このプログラムではこちらを使用

        //***********************************************************************
        // 時間待ち(ミリ秒単位)　【Win32APIをimportする方法】
        //***********************************************************************
        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern void Sleep(Int32 dwMilliseconds);

        // ■■■■■■■■■■　【非同期カメラ・キャプチャー・イベントハンドラ】　■■■■■■■■■■
        // 　CaptureDeviceからの１フレーム毎のキャプチャーイベントをハンドリングして、バッファと背景テクスチャを更新する。
        //   MainLoop処理の進行とは無関係に非同期に行われている。キャプチャー画像とマーカーの位置検出はここで行っている。
        public void OnBuffer(CaptureDevice i_sender, double i_sample_time, IntPtr i_buffer, int i_buffer_len)
        {
            int w = i_sender.video_width;               // CaptureDeviceの横方向画素数を取得
            int h = i_sender.video_height;              // CaptureDeviceの縦方向画素数を取得
            int s = w * (i_sender.video_bit_count / 8); // CaptureDeviceの１スキャンライン分のバイト数を取得
            NyARTransMatResult nyar_transmat = this.__OnBuffer_nyar_transmat; // 座標変換バッファを用意
            
            //テクスチャにRGBを取り込み()
            lock (this)
            {
                this._raster.setBuffer(i_buffer, i_sender.video_vertical_flip);        //カメラ映像をARのバッファにコピー
                bool is_marker_enable = this._ar.detectMarkerLite(this._raster, 160);　//マーカー検出処理をしきい値110で実施
                if (is_marker_enable) // マーカーを発見できたか？ Yesなら以下を実施
                {
                    this._ar.getTransmationMatrix(nyar_transmat);                // 座標変換マトリックスを計算する
                    this._utils.toD3dMatrix(nyar_transmat, ref this._trans_mat); // マトリックスをコピーする
                }
                this._is_marker_enable=is_marker_enable;    // 検出可否フラグをコピー
                this._surface.CopyFromXRGB32(this._raster); // カメラキャプチャー画像を背景テクスチャーにコピーして更新する
            }
            return;
        }

        // ■■■■■■■■■■　【キャプチャーを開始する関数】　■■■■■■■■■■
        public void StartCap()
        {
            this._cap.StartCapture();
            return;
        }

        // ■■■■■■■■■■　【キャプチャーを停止する関数】　■■■■■■■■■■
        public void StopCap()
        {
            this._cap.StopCapture();
            return;
        }

        // ■■■■■■■■■■　【Direct3Dデバイスを準備する関数】　■■■■■■■■■■
        private Device PrepareD3dDevice(Control i_window)
        {
            PresentParameters pp = new PresentParameters();
            pp.Windowed = true;
            pp.SwapEffect = SwapEffect.Flip;
            pp.BackBufferFormat = Format.X8R8G8B8;
            pp.BackBufferCount = 1;
            pp.EnableAutoDepthStencil = true;
            pp.AutoDepthStencilFormat = DepthFormat.D16;
            CreateFlags fl_base = CreateFlags.FpuPreserve;

            try{
                return new Device(0, DeviceType.Hardware, i_window.Handle, fl_base|CreateFlags.HardwareVertexProcessing, pp);
            }catch (Exception ex1){
                Debug.WriteLine(ex1.ToString());
                try{
                    return new Device(0, DeviceType.Hardware, i_window.Handle, fl_base | CreateFlags.SoftwareVertexProcessing, pp);
                }catch (Exception ex2){
                    // 作成に失敗
                    Debug.WriteLine(ex2.ToString());
                    try{
                        return new Device(0, DeviceType.Reference, i_window.Handle, fl_base | CreateFlags.SoftwareVertexProcessing, pp);
                    }catch (Exception ex3){
                        throw ex3;
                    }
                }
            }
        }

        // ■■■■■■■■■■　【Direct3Dデバイスを準備する関数】　■■■■■■■■■■
        public bool InitializeApplication(Form1 topLevelForm, CaptureDevice i_cap_device)
        {
            topLevelForm.ClientSize=new Size(SCREEN_WIDTH,SCREEN_HEIGHT);
            //キャプチャを作る(QVGAでフレームレートは30)
            i_cap_device.SetCaptureListener(this);
            i_cap_device.PrepareCapture(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, 30);
            this._cap = i_cap_device;

            //【Augmented Realityの設定】
            //ARラスタを作る(DirectShowキャプチャ仕様)。
            this._raster = new DsBGRX32Raster(i_cap_device.video_width, i_cap_device.video_height, i_cap_device.video_width * i_cap_device.video_bit_count / 8);
            //AR用カメラパラメータファイルをロードして設定する
            NyARParam ap = new NyARParam();
            ap.loadARParamFromFile(AR_CAMERA_FILE);
            ap.changeScreenSize(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);
            //AR用のパターンコードを読み出し	
            NyARCode code = new NyARCode(16, 16);
            code.loadARPattFromFile(AR_CODE_FILE);
            //１パターンのみを追跡するクラスを作成
            this._ar = new NyARSingleDetectMarker(ap, code, 40.0, this._raster.getBufferType(), NyARSingleDetectMarker.PF_NYARTOOLKIT);
            //Direct3D用のユーティリティ準備
            this._utils = new NyARD3dUtil();
            //計算モードの設定
            this._ar.setContinueMode(true);

            //3dデバイスを準備する
            this._device = PrepareD3dDevice(topLevelForm);
            this._device.RenderState.ZBufferEnable = true; // 陰面処理をｚバッファ方式で行う
            this._device.RenderState.ZBufferFunction = Compare.LessEqual;  //.LessEqual;    
            this._device.RenderState.Lighting = true;     // 光源計算処理を行う　true;

            // 平行光源（無限遠に設定される方向を持った光源。太陽光の様な光源）
            this._device.Lights[0].Type = LightType.Directional;
            this._device.Lights[0].Diffuse = Color.White;
            this._device.Lights[0].Direction = new Vector3(-0.57735f, -0.57735f, -0.57735f);
            this._device.Lights[0].Enabled = true;
            // 環境光（全ての物体を均一に照らす光源）
            this._device.RenderState.Ambient = Color.FromArgb(0x202020);

            //カメラProjectionの設定
            Matrix tmp = new Matrix();
            this._utils.toCameraFrustumRH(ap, ref tmp);
            this._device.Transform.Projection = tmp;

            // ビュー変換の設定(左手座標系ビュー行列で設定する)
            // 0,0,0から、Z+方向を向いて、上方向がY軸
            this._device.Transform.View = Matrix.LookAtLH(
                new Vector3(0.0f, 0.0f, 0.0f), new Vector3(0.0f, 0.0f, 1.0f), new Vector3(0.0f, 1.0f, 0.0f));
            Viewport vp = new Viewport();
            vp.X = 0;
            vp.Y = 0;
            vp.Height = ap.getScreenSize().h;
            vp.Width = ap.getScreenSize().w;
            vp.MaxZ = 1.0f;
            //ビューポート設定
            this._device.Viewport = vp;

            // 球体（頂点数92）の準備
            this._vertexBuffer = new VertexBuffer(typeof(CustomVertex.PositionNormal),
                nVertex, this._device, Usage.None, CustomVertex.PositionNormal.Format, Pool.Managed);
            //92点から成る球体の頂点座標情報を格納する
            // ■MetasequoiaLE R2.4で適当に球体を作成⇒.x形式で保存⇒Excelで読込・表示倍率、書式を編集。色は取り敢えず『黒』
            for (var i = 0; i < nVertex; i++)
            {   vertices[i] = new CustomVertex.PositionNormal(
                   _vertex[6 * i] * Bairitsu, _vertex[6 * i + 1] * Bairitsu, _vertex[6 * i + 2] * Bairitsu,
                   _vertex[6 * i + 3], _vertex[6 * i + 4], _vertex[6 * i + 5]     );
            }
            // 頂点バッファをロックする
            using (GraphicsStream data = this._vertexBuffer.Lock(0, 0, LockFlags.None))
            {   data.Write(vertices);        // 頂点データを頂点バッファにコピーします
                this._vertexBuffer.Unlock(); // 頂点バッファのロックを解除します
            }
            
            // インデックスバッファの作成
            // 第２引数の数値は(三角ポリゴンの数)*(ひとつの三角ポリゴンの頂点数)*
            // (16 ビットのインデックスサイズ(2byte))
            this._indexBuffer = new IndexBuffer(this._device, nTriangle * 3 * 2, Usage.WriteOnly, Pool.Managed, true);
            // インデックスバッファをロックする
            using (GraphicsStream data = this._indexBuffer.Lock(0, 0, LockFlags.None))
            {   data.Write(_vertexIndices); // インデックスデータをインデックスバッファにコピーします
                this._indexBuffer.Unlock(); // インデックスバッファのロックを解除します
            }

            //【カラーバー】の準備
            this._vertexBufferT = new VertexBuffer(typeof(CustomVertex.PositionTextured),
                4, this._device, Usage.None, CustomVertex.PositionTextured.Format, Pool.Managed);
            for (var i = 0; i < 4; i++)
            {   verticesT[i] = new CustomVertex.PositionTextured(
                   GaugeVertex[5 * i], GaugeVertex[5 * i + 1], GaugeVertex[5 * i + 2],
                   GaugeVertex[5 * i + 3], GaugeVertex[5 * i + 4]   );
            }
            // 頂点バッファをロックする
            using (GraphicsStream data = this._vertexBufferT.Lock(0, 0, LockFlags.None))
            {
                data.Write(verticesT);        // 頂点データを頂点バッファにコピーします
                this._vertexBufferT.Unlock(); // 頂点バッファのロックを解除します
            }
            // インデックスバッファの作成
            // 第２引数の数値は(三角ポリゴンの数)*(ひとつの三角ポリゴンの頂点数)*
            // (16 ビットのインデックスサイズ(2byte))
            this._indexBufferT = new IndexBuffer(this._device, 2 * 3 * 2, Usage.WriteOnly, Pool.Managed, true);
            // インデックスバッファをロックする
            using (GraphicsStream data = this._indexBufferT.Lock(0, 0, LockFlags.None))
            {
                data.Write(GaugeIndex); // インデックスデータをインデックスバッファにコピーします
                this._indexBufferT.Unlock(); // インデックスバッファのロックを解除します
            }

            //【ミクゲージ】の準備
            this._vertexBufferM = new VertexBuffer(typeof(CustomVertex.PositionTextured),
                4, this._device, Usage.None, CustomVertex.PositionTextured.Format, Pool.Managed);
            for (var i = 0; i < 4; i++)
            {   verticesM[i] = new CustomVertex.PositionTextured(
                   MikuGaugeVertex[5 * i], MikuGaugeVertex[5 * i + 1], MikuGaugeVertex[5 * i + 2],
                   MikuGaugeVertex[5 * i + 3], MikuGaugeVertex[5 * i + 4]   );
            }
            // 頂点バッファをロックする
            using (GraphicsStream data = this._vertexBufferM.Lock(0, 0, LockFlags.None))
            {
                data.Write(verticesM);        // 頂点データを頂点バッファにコピーします
                this._vertexBufferM.Unlock(); // 頂点バッファのロックを解除します
            }

            
            // テクスチャーファイルをDirectXにロードする
            this._texture = TextureLoader.FromFile(this._device, TEXTURE_FILE);
            this._Mtexture1 = TextureLoader.FromFile(this._device, MTEXTURE_FILE1);
            this._Mtexture2 = TextureLoader.FromFile(this._device, MTEXTURE_FILE2);


            //背景サーフェイスを作成
            this._surface = new NyARSurface_XRGB32(this._device, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);

            this._is_marker_enable = false;

            return true;
        }
        
        // ■■■■■■■■■■　【メインループ処理】　■■■■■■■■■■
        public void MainLoop()
        {
            //ARの計算
            lock (this)
            {
                //【背景サーフェイスを直接描画】
                Surface dest_surface = this._device.GetBackBuffer(0, 0, BackBufferType.Mono);
                Rectangle src_dest_rect = new Rectangle(0, 0, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);
                this._device.StretchRectangle(this._surface.d3d_surface, src_dest_rect, dest_surface, src_dest_rect, TextureFilter.None);

                //【A/D変換処理を実行、FIFOに格納する】マーカー検出確度が0.4より大きい場合のみ
                if (this._is_marker_enable && this._ar.getConfidence() > 0.4)
                {
                    ADconvert();
                    if (ADcount != -1)
                    {
                        Matrix transform_mat2 = Matrix.Translation(-85.0f, -10.0f, 3.0f); // 球体オブジェクト表示位置のオフセット[単位mm]
                        transform_mat2 *= this._trans_mat;                                // 座標変換マトリックスを計算(オフセット考慮)
                        FIFO_mat[wp] = transform_mat2;                                    // FIFOに座標変換マトリックスを格納 
                        FIFO_color[wp] = ColorLookupTable[ADcount];                       // FIFOにA/D変換値を格納
                        rp = wp;                                                          // 読出し開始ポインタ(rp)を設定
                        wp++; if (wp == nSample) { wp = 0; }                              // 書込みポインタ(wp)を設定
                    }
                }
                
                //【FIFOにデータが蓄積するまで表示を留保する】
                if (LoopNum != nSample) { LoopNum++; return; }

                //【3Dオブジェクトの描画初期化】
                this._device.BeginScene();                                       // シーン作成開始
                this._device.Clear(ClearFlags.ZBuffer, Color.DarkBlue, 1.0f, 0); // フレームバッファ・クリア
                this._device.SetStreamSource(0, this._vertexBuffer, 0);          // 頂点バッファをデバイスのデータストリームにバインド
                this._device.VertexFormat = CustomVertex.PositionNormal.Format;  // 頂点バッファのフォーマットを設定
                this._device.Indices = this._indexBuffer;                        // インデックスバッファを設定
                this._device.RenderState.Lighting = true;     // 光源計算処理を行う　true;
                this._device.Lights[0].Enabled = true;

                float position = 100.0f * (float)ADcount / 256.0f;
                Matrix transform_matG = Matrix.Translation(position - 20.0f, 40.0f, -5.0f); // 球体オブジェクト表示位置のオフセット[単位mm]
                transform_matG *= this._trans_mat;                                // 座標変換マトリックスを計算(オフセット考慮)
                //【ゲージの位置にカレント値を球体で表示】
                Material material = new Material();
                material.Diffuse = Color.FromArgb(FIFO_color[rp]);
                material.Ambient = Color.FromArgb(FIFO_color[rp]);
                material.Specular = Color.White; // FromArgb(FIFO_color[rp]);
                material.SpecularSharpness = 10.0f;
                material.Emissive = Color.FromArgb(FIFO_color[rp]);
                this._device.Material = material;
                // 頂点バッファをロックする
                using (GraphicsStream data = this._vertexBuffer.Lock(0, 0, LockFlags.None))
                {
                    data.Write(vertices);        // 頂点データを頂点バッファにコピーします
                    this._vertexBuffer.Unlock(); // 頂点バッファのロックを解除します
                }
                this._device.SetTransform(TransformType.World, transform_matG); // 計算したマトリックスで座標変換
                this._device.RenderState.CullMode = Cull.Clockwise;             // 頂点登録順時計回りで座標から法線ベクトルを演算し、裏ポリゴン非表示を決定
                this._device.DrawIndexedPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 0, 0, nVertex, 0, nTriangle); // ３Ｄレンダリング(描画処理)
                
                //【FIFOに蓄積した測定結果(球体)を表示する】
                for (int j = 0; j < nSample; j++)
                {
                    // 頂点データを設定する
                    //Material material = new Material();
                    material.Diffuse = Color.FromArgb(FIFO_color[rp]);
                    material.Ambient = Color.FromArgb(FIFO_color[rp]);
                    material.Specular = Color.White; // FromArgb(FIFO_color[rp]);
                    material.SpecularSharpness = 10.0f;
                    material.Emissive = Color.FromArgb(FIFO_color[rp]);
                    this._device.Material = material;

                    // 頂点バッファをロックする
                    using (GraphicsStream data = this._vertexBuffer.Lock(0, 0, LockFlags.None))
                    {
                        data.Write(vertices);        // 頂点データを頂点バッファにコピーします
                        this._vertexBuffer.Unlock(); // 頂点バッファのロックを解除します
                    }
                    this._device.SetTransform(TransformType.World, FIFO_mat[rp]);  // 計算したマトリックスで座標変換
                    this._device.RenderState.CullMode = Cull.Clockwise;            // 頂点登録順時計回りで座標から法線ベクトルを演算し、裏ポリゴン非表示を決定
                    this._device.DrawIndexedPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 0, 0, nVertex, 0, nTriangle); // ３Ｄレンダリング(描画処理)
                    rp--; if (rp <0 ) { rp = nSample-1; }
                }

                this._device.Lights[0].Enabled = false;
                this._device.RenderState.Lighting = false;     // 光源計算処理を行う　true;
                this._device.SetStreamSource(0, this._vertexBufferT, 0);           // 頂点バッファをデバイスのデータストリームにバインド
                this._device.VertexFormat = CustomVertex.PositionTextured.Format;  // 頂点バッファのフォーマットを設定
                this._device.Indices = this._indexBufferT;                         // インデックスバッファを設定
                using (GraphicsStream data = this._vertexBufferT.Lock(0, 0, LockFlags.None))
                {
                    data.Write(verticesT);        // 頂点データを頂点バッファにコピーします
                    this._vertexBufferT.Unlock(); // 頂点バッファのロックを解除します
                }
                this._device.SetTexture(0, this._texture);
                this._device.TextureState[0].ConstantColorValue = 0xaa00bb;
                this._device.TextureState[0].ColorOperation = TextureOperation.MultiplyAdd; //.Modulate;
                this._device.TextureState[0].ColorArgument0 = TextureArgument.Temp;
                this._device.TextureState[0].ColorArgument1 = TextureArgument.TextureColor;
                this._device.TextureState[0].ColorArgument2 = TextureArgument.Current;
                this._device.TextureState[0].AlphaOperation = TextureOperation.Disable;
                Matrix transform_mat3 = Matrix.Translation(-20.0f, 25.0f, 0.0f); // 球体オブジェクト表示位置のオフセット[単位mm]
                transform_mat3 *= this._trans_mat;                               // 座標変換マトリックスを計算(オフセット考慮)
                this._device.SetTransform(TransformType.World, transform_mat3);  // 計算したマトリックスで座標変換
                this._device.RenderState.CullMode = Cull.Clockwise;              // 頂点登録順時計回りで座標から法線ベクトルを演算し、裏ポリゴン非表示を決定
                this._device.DrawIndexedPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 0, 0, 4, 0, 2); // ３Ｄレンダリング(描画処理)

                this._device.SetStreamSource(0, this._vertexBufferM, 0);           // 頂点バッファをデバイスのデータストリームにバインド
                this._device.VertexFormat = CustomVertex.PositionTextured.Format;  // 頂点バッファのフォーマットを設定
                this._device.Indices = this._indexBufferT;                         // インデックスバッファを設定
                using (GraphicsStream data = this._vertexBufferM.Lock(0, 0, LockFlags.None))
                {   data.Write(verticesM);        // 頂点データを頂点バッファにコピーします
                    this._vertexBufferM.Unlock(); // 頂点バッファのロックを解除します
                }
                if (ADcount > 200) {   this._device.SetTexture(0, this._Mtexture2); } // 計測値に応じてちびミク画像を変更する
                else               {   this._device.SetTexture(0, this._Mtexture1); } //
                this._device.SetTransform(TransformType.World, this._trans_mat); // 計算したマトリックスで座標変換
                this._device.RenderState.CullMode = Cull.Clockwise;              // 頂点登録順時計回りで座標から法線ベクトルを演算し、裏ポリゴン非表示を決定
                this._device.DrawIndexedPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 0, 0, 4, 0, 2); // ３Ｄレンダリング(描画処理)
                //【描画はここまで】
                this._device.SetTexture(0, null); //【テクスチャー設定をクリア】
                this._device.EndScene(); //【シーン作成終了】
                this._device.Present();  //【ディスプレイに反映】(ダブルバッファ切替等)
            }
            return;
        }

        // ■■■■■■■■■■　【リソースの破棄をする処理】　■■■■■■■■■■
        public void Dispose()
        {
            lock (this)
            {
                if (this._vertexBuffer != null) { this._vertexBuffer.Dispose(); }  // 頂点バッファを解放
                if (this._indexBuffer != null)  { this._indexBuffer.Dispose();  }  // インデックスバッファを解放
                if (this._texture != null)      { this._texture.Dispose();      }  // テクスチャー領域を開放  
                if (this._Mtexture1 != null)    { this._Mtexture1.Dispose();    }  // テクスチャー領域を開放  
                if (this._Mtexture2 != null)    { this._Mtexture2.Dispose();    }  // テクスチャー領域を開放  
                if (this._surface != null)      { this._surface.Dispose();      }  // 背景テクスチャー領域を解放
                if (this._device != null)       { this._device.Dispose();       }  // Direct3D デバイスのリソース解放
            }
        }

        // ■■■■■■■■■■　【A/Dコンバータの初期化処理】　■■■■■■■■■■
        public Boolean ADCInitialize()
        {
            //【ADC用シリアルポートの設定】
            this.SerialPort_for_ADC.PortName = COMPORT;
            //     this.SerialPort_for_ADC.BaudRate = 115200;                       //【通常のシリアル通信の場合の設定】
            //     this.SerialPort_for_ADC.DataBits = 8;                            //
            //     this.SerialPort_for_ADC.StopBits = System.IO.Ports.StopBits.One; //
            //     this.SerialPort_for_ADC.Parity = System.IO.Ports.Parity.None;    //
            //     this.SerialPort_for_ADC.ReadTimeout = 50;                        //
            //     this.SerialPort_for_ADC.ReadBufferSize = 256;                    //
            //     this.SerialPort_for_ADC.WriteBufferSize = 256;                   //
            try { this.SerialPort_for_ADC.Open(); }
            catch (Exception) { MessageBox.Show("シリアルポートが開けません"); return false; }

            TxBuf[0] = 0x45; // "E"   A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[1] = 0x0D; // CR
            TxBuf[2] = 0x0A; // LF 
            this.SerialPort_for_ADC.Write(TxBuf, 0, 3);
            Sleep(50);
            RxMsg = this.SerialPort_for_ADC.ReadLine();

            //【モードレジスタ】000A　【コマンド】C08000A + CR + LF
            TxBuf[0] = 0x43; // "C" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[1] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[2] = 0x38; // "8" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[3] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[4] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[5] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[6] = 0x41; // "A" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[7] = 0x0D; // CR
            TxBuf[8] = 0x0A; // LF 
            this.SerialPort_for_ADC.Write(TxBuf, 0, 9);
            Sleep(50);
            RxMsg = this.SerialPort_for_ADC.ReadLine();

            //【コンフィギュレーションレジスタ】5080 【コマンド】C105080 + CR + LF
            TxBuf[0] = 0x43; // "C" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[1] = 0x31; // "1" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[2] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[3] = 0x35; // "5" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[4] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[5] = 0x38; // "8" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[6] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[7] = 0x0D; // CR
            TxBuf[8] = 0x0A; // LF 
            this.SerialPort_for_ADC.Write(TxBuf, 0, 9);
            Sleep(50);
            RxMsg = this.SerialPort_for_ADC.ReadLine();

            //【IOレジスタ】0A　【コマンド】C280A + CR + LF
            TxBuf[0] = 0x43; // "C" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[1] = 0x32; // "2" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[2] = 0x38; // "8" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[3] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[4] = 0x41; // "A" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[5] = 0x0D; // CR
            TxBuf[6] = 0x0A; // LF 
            this.SerialPort_for_ADC.Write(TxBuf, 0, 7);
            Sleep(50);
            RxMsg = this.SerialPort_for_ADC.ReadLine();

            //【オフセットレジスタ】800000 【コマンド】C30800000 + CR + LF
            TxBuf[0] = 0x43; // "C" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[1] = 0x33; // "3" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[2] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[3] = 0x38; // "8" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[4] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[5] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[6] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[7] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[8] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[9] = 0x0D; // CR
            TxBuf[10] = 0x0A; // LF 
            this.SerialPort_for_ADC.Write(TxBuf, 0, 11);
            Sleep(50);
            RxMsg = this.SerialPort_for_ADC.ReadLine();

            return true;
        }

        // ■■■■■■■■■■　【A/Dコンバータの終了処理】　■■■■■■■■■■
        public void ADCTerminate()
        {
            TxBuf[0] = 0x43; // "C" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[1] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[2] = 0x38; // "8" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[3] = 0x36; // "6" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[4] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[5] = 0x30; // "0" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[6] = 0x41; // "A" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[7] = 0x0D; // CR
            TxBuf[8] = 0x0A; // LF 
            this.SerialPort_for_ADC.Write(TxBuf, 0, 9);
            Sleep(5);
            RxMsg = this.SerialPort_for_ADC.ReadLine();

            this.SerialPort_for_ADC.Close();
        }

        // ■■■■■■■■■■　【A/D変換処理】　■■■■■■■■■■
        // ここにA/D変換読み取り処理を挿入する。設定範囲を0≦ADcount≦255とする。
        public void ADconvert()
        {
            string c;

            this.SerialPort_for_ADC.DiscardInBuffer();
            Sleep(10);

            TxBuf[0] = 0x52; // "R" A:41 B:42 C:43 D:44 E:45 F:46
            TxBuf[1] = 0x0D; // CR
            TxBuf[2] = 0x0A; // LF 
            this.SerialPort_for_ADC.Write(TxBuf, 0, 3);
            Sleep(10);
            RxMsg = this.SerialPort_for_ADC.ReadLine(); //【１サンプル受信】
            c = RxMsg.Substring(1, 1);
            if (String.IsNullOrEmpty(c))
            {
                c = RxMsg.Substring(2, 1);
                ADcount = ConvertAscii(c);
                c = RxMsg.Substring(3, 1);
                ADcount = ADcount*16 + ConvertAscii(c);
             }
            else
            {
                ADcount = ConvertAscii(c);                //【先頭２文字を８ビットの数値に変換】
                c = RxMsg.Substring(2, 1);
                ADcount = ADcount * 16 + ConvertAscii(c);
            }
        }

        public int ConvertAscii(string c)
        {
            int a=-1;

            switch (c)
            { 
              case "0":
                a = 0; break;
              case "1":
                a = 1; break;
              case "2":
                a = 2; break;
              case "3":
                a = 3; break;
              case "4":
                a = 4; break;
              case "5":
                a = 5; break;
              case "6":
                a = 6; break;
              case "7":
                a = 7; break;
              case "8":
                a = 8; break;
              case "9":
                a = 9; break;
              case "A":
                a = 10; break;
              case "B":
                a = 11; break;
              case "C":
                a = 12; break;
              case "D":
                a = 13; break;
              case "E":
                a = 14; break;
              case "F":
                a = 15; break;
            }
            return (a);
        }
    }
}

【トランジスタ技術2011年2月号記事の訂正について】