OpenGLを使ってみる。その４．１ -描画スレッドの停止と再開について-

前回OpenGLを使ってみる。その４ -描画スレッド- - while( c++ );のサンプルでは、ウィンドウのリサイズ時（WM_SIZE）のみ描画スレッドを停止していました。
つまり、ウィンドウを最大化・最小化した時や、メニューを選択している時も描画ループが実行されます。例えば、ゲームであれば、メニュー選択中にゲームオーバーになってしまう可能性があるわけです。（ゲームに特化する気はありませんが）
これはまずいですね。

ということで、WM_SIZE以外の状況でもスレッドを停止しましょう。
まずはスレッドの停止、再開が必要な状況をまとめてみます。

ウィンドウのサイズ変更、移動時	WM_ENTERSIZEMOVE、WM_EXITSIZEMOVE
メニュー選択時	WM_ENTERMENULOOP、WM_EXITMENULOOP
タイトルバーダブルクリック時	WM_NCLBUTTONDBLCLK、wParam == HTCAPTION
システムメニュー（最小化、最大化、タスクバーのアイコンクリック）	WM_SYSCOMMAND、( wParam & 0xFFF0 ) == SC_MAXIMIZE、SC_MINIMIZE、SC_RESTORE
ウィンドウの非アクティブ時	WM_ACTIVATEAPP

とりあえず以上でしょうか。

例えば、システムメニューの最大化ボタンを押したとき、
押した直後に描画スレッドを停止させ、
最大化が終了した直後に再開させます。

スレッドの停止と再開

今回はSuspendThreadとResumeThreadを使用しません。
EventとWaitForSingleObjectで停止させます。

以下のような描画ループに対して、

class render_thread
    : public thread_base
{
    void run()
    {
        //
        //描画ループ
        //
        while( is_active() )
        {
            描画;
            SwapBuffers( wglGetCurrentDC() );
        }
    }
}

stopメソッド、startメソッドで停止、再開を行います。

class thread_base
{
/*...*/

    void start()
    {
        //初回呼び出しでスレッド生成
        if( !handle )
            handle = ( HANDLE )_beginthreadex( 0, 0, &thread_base::entry_point, this, 0, 0 );
        //2回目以降はスレッド再開
        else
            SetEvent( stop_event );
    }

    void stop()
    {
        if( handle )
            ResetEvent( stop_event );
    }

/*...*/
};

描画ループの終了条件は以下の通りです。

class thread_base
{
/*...*/

    //whileの条件部分で使用して、スレッドの停止と終了判定を行う
    //
    //	while( is_active() ){
    //	}
    //
    //	stop_eventがシグナル状態になるまで待機
    //	end_eventがノンシグナル状態の時、falseを返してループを抜ける
    bool is_active()
    {
        WaitForSingleObject( stop_event, INFINITE );
        return WaitForSingleObject( end_event, 0 ) != WAIT_OBJECT_0;
    }

/*...*/
};

mutexとscoped_lock

OpenGLの関数は複数のスレッドから同時に利用することが出来ないので、mutexでロックします。
以下、簡易mutexクラスとscoped_lockクラス

class mutex
{
private:
    HANDLE handle;

public:
    mutex()
    {
        handle = CreateMutex( 0, 0, 0 );
    }

    ~mutex()
    {
        CloseHandle( handle );
    }

public:
    void lock()
    {
        WaitForSingleObject( handle, INFINITE );
    }

    void unlock()
    {
        ReleaseMutex( handle );
    }
};

class scoped_lock
{
private:
    mutex& m;

public:
    scoped_lock( mutex& m )
        : m( m )
    {
        m.lock();
    }

    ~scoped_lock()
    {
        m.unlock();
    }
};

OpenGLの関数呼び出しを行っているスコープでscoped_lockを使用します。

mutex m;

class render_thread
    : public thread_base
{
    void run()
    {
        //
        //描画ループ
        //
        while( is_active() )
        {
            scoped_lock lock( m );

            レンダリングコンテキストの設定;
            描画;
            SwapBuffers( wglGetCurrentDC() );
            レンダリングコンテキストの解除;
        }
    }
}

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    case WM_PAINT:
    {
        scoped_lock lock( m );
        hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
        レンダリングコンテキストの設定;
        描画;
        SwapBuffers( hdc );
        レンダリングコンテキストの解除;
        EndPaint(hWnd, &ps);
    }
    break;
}

ウィンドウの各状態でのスレッド停止、再開

フラグの制御は適当です。

render_thread t;

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
        //メニュー、サイズ変更、移動開始時のスレッド停止
    case WM_ENTERMENULOOP:
    case WM_ENTERSIZEMOVE:
        t.stop();
        break;

        //メニュー、サイズ変更、移動終了時のスレッド再開
    case WM_EXITMENULOOP:
    case WM_EXITSIZEMOVE:
        t.start();
        break;

        //タイトルバーをダブルクリックした時の最大化⇔リストア
    case WM_NCLBUTTONDBLCLK:
        if( wParam == HTCAPTION )
        {
            t.stop();
            if( IsZoomed( hWnd ) )
                restored = true;
            else
                maximized = true;
        }
        return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
        break;

        //サイズ変更時の再描画と、最大化・リストア完了時のスレッド再開
    case WM_SIZE:
        {
            {
                scoped_lock lock( m );
                レンダリングコンテキストの設定;
                Resize( LOWORD( lParam ), HIWORD( lParam ) );
                描画;
                SwapBuffers( wglGetCurrentDC() );
                レンダリングコンテキストの解除;
            }

            if( maximized || restored )
            {
                maximized = false;
                restored = false;
                t.start();
            }
        }
        break;

        //システムメニュー（最大化ボタン、最小化ボタン、タスクバーのアイコンクリック）のスレッド停止
        //処理終了時、WM_SIZEでスレッドが再開される
    case WM_SYSCOMMAND:
        {
            if( ( wParam & 0xFFF0 ) == SC_MAXIMIZE )
            {
                maximized = true;
                t.stop();
            }
            if( ( wParam & 0xFFF0 ) == SC_MINIMIZE )
            {
                minimized = true;
                t.stop();
            }
            if( ( wParam & 0xFFF0 ) == SC_RESTORE )
            {
                maximized = false;
                minimized = false;
                restored = true;
                t.stop();
            }
            return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
        }
        break;


        //ウィンドウの非アクティブ時にスレッド停止
        //アクティブ化で再開
    case WM_ACTIVATEAPP:
        if( wParam )
        {
            if( !minimized )t.start();
        }
        else
        {
            t.stop();
        }
        break;

}