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网站开发需要什么资质,aso优化服务,宁波网站建设工作室,给网站做绝对路径一、三维坐标系系统 WPF采用右手坐标系系统,空间定位遵循: X 轴 → 右 Y 轴 → 上 Z 轴 → 观察方向 X轴 \rightarrow 右\quad Y轴 \rightarrow 上\quad Z轴 \rightarrow 观察方向 X轴→右Y轴→上Z轴→观察方向 三维坐标值表示为 ( x , y , z ) (x, y,…
一、三维坐标系系统

WPF采用右手坐标系系统,空间定位遵循:
X 轴 → 右 Y 轴 → 上 Z 轴 → 观察方向 X轴 \rightarrow 右\quad Y轴 \rightarrow 上\quad Z轴 \rightarrow 观察方向 XYZ观察方向
三维坐标值表示为 ( x , y , z ) (x, y, z) (x,y,z),旋转角度使用欧拉角体系。当进行三维变换时,遵循矩阵组合规律:
M t r a n s f o r m = M t r a n s l a t i o n × M r o t a t i o n × M s c a l e M_{transform} = M_{translation} \times M_{rotation} \times M_{scale} Mtransform=Mtranslation×Mrotation×Mscale

在这里插入图片描述

二、视口与摄像机

如果使用3D内容,就需要有容器来包含3D内容。这个容器是Viewport3D类,该类位
于System.Windows.Controls名称空间。Viewport3D类继承自FrameworkElement类,所以它可
以放到能够放置正常元素的任何地方。例如,可以使用它作为窗口或页面的内容,也可以将它
放到更复杂的布局中。
Viewport3D类只应用于复杂的3D编程。它常用的两个属性——Camera和Children

  • Camera属性 定义了3D场景的观察者(相机)
  • Children属性包含了希望放在场景中的所有3D对象。

当然,照亮3D场景的光源本身也是视口中的一个对象。

  1. Viewport3D容器结构代码
 <Viewport3D x:Name="viewport3D"><!--相机--><Viewport3D.Camera><PerspectiveCamera Position="100,100,100" LookDirection="-100,-100,-100" UpDirection="0,0,1" FieldOfView="10"><PerspectiveCamera.Transform><RotateTransform3D CenterX="0" CenterY="0" CenterZ="0"><RotateTransform3D.Rotation><!--视野可以绕物体中心轴旋转--><AxisAngleRotation3D Axis="0 0 1" Angle="180"/></RotateTransform3D.Rotation></RotateTransform3D></PerspectiveCamera.Transform></PerspectiveCamera></Viewport3D.Camera><!--光源 离散的白色光源--><ModelVisual3D><ModelVisual3D.Content><Model3DGroup><AmbientLight Color="#999" /><!--点光源-光影层次感--><PointLight Color="#DDD" Position="100,0,100"/></Model3DGroup></ModelVisual3D.Content></ModelVisual3D><!--模型--><ModelVisual3D><ModelVisual3D.Content><Model3DGroup><GeometryModel3D><GeometryModel3D.Material><DiffuseMaterial Brush="Orange"/></GeometryModel3D.Material><GeometryModel3D.BackMaterial><DiffuseMaterial Brush="Orange"/></GeometryModel3D.BackMaterial><GeometryModel3D.Geometry><MeshGeometry3D Positions="2.5,0,0.5 -2.5,0,0.5 2.5,2,0.5 -2.5,2,0.52.5,0,0 -2.5,0,0 2.5,2,0 -2.5,2,0"TriangleIndices="0,2,1 1,2,3"/></GeometryModel3D.Geometry></GeometryModel3D></Model3DGroup></ModelVisual3D.Content></ModelVisual3D></Viewport3D>

运行效果

在这里插入图片描述

注意:
在Viewport3D类的继承属性中,有一个属性特别重要:ClipToBounds。如果将该属性设置
为true(默认值),超出视口边界的内容将被剪裁掉。如果设置为false,内容会显示在相邻元素
的上面。这种行为和Canvas控件的ClipToBounds属性的行为相同。然而,当使用Viewport3D
类时有如下重要的区别:性能。如果将Viewport3D.ClipToBounds属性设置为false,当渲染复
杂的、频繁更新的3D场景时,可显著提高性能。

  1. 摄像机类型对比
  • PerspectiveCamera(透视投影)
<PerspectiveCamera Position="0,0,5" LookDirection="0,0,-1" UpDirection="0,1,0"FieldOfView="60"/>
  • OrthographicCamera(正交投影)
<OrthographicCameraPosition="0,0,5"LookDirection="0,0,-1"Width="10"/>
三、光照体系
光照类型特点适用场景
AmbientLight均匀环境光基础照明
DirectionalLight平行光源(类似太阳光)主体照明
PointLight点光源(球状衰减)局部照明
SpotLight聚光灯(锥形照射)特殊效果
<ModelVisual3D><ModelVisual3D.Content><DirectionalLight Color="White" Direction="-1,-1,-1"/></ModelVisual3D.Content>
</ModelVisual3D>
四、几何模型构建
  1. MeshGeometry3D核心属性
var geometry = new MeshGeometry3D {Positions = new Point3DCollection {new Point3D(-1,1,1),  // 顶点坐标集合new Point3D(1,1,1),// ...其他顶点},TriangleIndices = new Int32Collection {0,1,2,  // 三角形索引2,3,0,// ...其他面},TextureCoordinates = new PointCollection {new Point(0,0),  // 纹理坐标new Point(1,0),// ...其他贴图坐标}
};
  1. 材质与着色器
<GeometryModel3D.Material><MaterialGroup><DiffuseMaterial Brush="Blue"/><SpecularMaterial Brush="White" SpecularPower="20"/></MaterialGroup>
</GeometryModel3D.Material>
五、WPF3D中常见的几个类
类名说明
Viewport3D定义了用于渲染3D对象的表面。它作为容器包含所有3D绘图的可见元素,是创建3D场景的基础组件。
ModelVisual3D包含在Viewport3D中,负责展示3D模型的所有可见部分。支持对整个模型应用变换操作(如旋转、缩放和移动),以便调整模型在3D空间中的位置和方向。
GeometryModel3DModelVisual3D的一个具体实现,用于定义3D模型的具体外观。它不仅包含几何形状(通过MeshGeometry3D定义),还包含了材质信息,以确定模型的颜色和纹理等视觉属性。
Geometry3D抽象基类,提供了定义几何形状的基本框架。它的具体实现MeshGeometry3D允许用户通过指定三角形的位置来构建复杂的3D模型。
Material抽象基类,用于定义应用于MeshGeometry3D上的材质属性,影响3D模型的外观。包括EmissiveMaterial(自发光)、DiffuseMaterial(漫反射光)、SpecularMaterial(镜面反射光)等,以及可以通过MaterialGroup将多种材质组合使用。
Light抽象基类,提供基础照明功能。其子类包括AmbientLight(环境光,无方向性)、DirectionalLight(定向光源,模拟太阳光)、PointLight(点光源,从一个点向四周均匀发光)和SpotLight(聚光灯,发出锥形光线)。这些光源共同作用,为3D场景提供逼真的光照效果。
Camera抽象基类,用于控制3D场景如何投影到2D显示表面上。PerspectiveCamera模拟人眼视角,远处物体显得更小;OrthographicCamera不考虑距离因素,适用于技术制图;而MatrixCamera则允许更灵活地设置视图转换矩阵。
Transform3D抽象基类,提供对3D对象进行变换的能力。包括TranslateTransform3D(位移变换)、ScaleTransform3D(缩放变换)、RotateTransform3D(旋转变换)、MatrixTransform3D(基于矩阵的变换)和Transform3DGroup(组合多个变换)。

通过合理运用坐标系系统、摄像机配置、光照方案和材质组合,开发者可以构建出具有专业级表现力的三维交互界面。建议通过实际调试不同参数组合来深入理解各元素的视觉影响。

http://www.cadmedia.cn/news/2106.html

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