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WPF 3D:这是一种在WPF应用程序中创建3D图形的方式。WPF 3D提供了一些基本的3D形状(如立方体、球体和锥体)以及一些用于控制3D场景和对象的工具(如相机、光源和材质)。
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DiffuseMaterial:漫反射,反射场景光效果
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EmissiveMaterial:自发光,类似于电灯
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SpecularMaterial:全反射,可以映射场景 贴图
属性
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说明
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备注
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MeshGemetry3D
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网格标签
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Positions
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点
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呈现3D图形的标签 Positions="0,0,0(x,y,z) 3,0,0 3,2,0 0,2,0" 一个面的4个点
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TraiangleIndices
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3 角形创建
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TriangleIndices ="0,3,2(第一组) 0,1,2(第二组)" 设置Positions的3个点组成一个三角行
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OrthographicCamera
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正交相机(远近比例都一样-很少用)
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PerspectiveCamera
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透视相机(近比例长远比例小,符合我们正常观察事物的视觉-常用)
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TextureCoordinates
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设置平面对象与3D对象的映射关系-用来解决平面设置背景图显示问题-如果不设置这个属性平面设置的背景图不显示
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TextureCoordinates="1,1 1,0 0,0 0,1"
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相机标签对象属性
属性 | 说明 | 备注 |
Position | 相机的空间坐标(X,Y,Z) | Position="100,100,100" 设置视角x,y,z |
LookDirection | 观察方向,向量,相机观察口朝向 | LookDirection="-2,-2,-2" 设置相机的观看视角-相机观察的方向 |
FieldOfView | (透视相机属性) / 视野范围,一个值 | FieldOfView="90" 设置相机与观看物体的距离,离得远观看物体区域范围大,离得近观看物体区域范围小 |
Width | (正交相机属性)(焦距),视野范围 | Width="50" |
UpDirection | 相机上方方向,控制相机观察口旋转 | UpDirection="0,1,0" (x, y,z)设置相机视口的旋转角度,斜着拍还是正着拍 |
FarPlaneDistance | 远景距离,大于这个距离的场景不渲染 | FarPlaneDistance="1000" 设置相机远处景色的渲染范围,如果值设置的比较小,远处景色是模糊的 |
NearPlaneDistance | 近景距离,小于这个距离的场景不渲染 | NearPlaneDistance="1" 设置相机近处的晶圆渲染范围,如果值越大,近处景色是模糊的 |
<!--设置三维地球实例旋转动画--> <Window.Triggers> <EventTrigger RoutedEvent="Window.Loaded"> <BeginStoryboard> <!--RepeatBehavior="Forever" 设置旋转动画一直旋转--> <Storyboard RepeatBehavior="Forever"> <!--Duration="0:0:7" 设置播放时长--> <!--Storyboard.TargetName="aar" 设置要旋转的控件--> <!--Storyboard.TargetProperty="Angle" 设置旋转方式--> <!--From="0" 设置动画起始值--> <!--To="360" 设置旋转角度--> <DoubleAnimation Duration="0:0:7" Storyboard.TargetName="aar" Storyboard.TargetProperty="Angle" From="0" To="360"/> </Storyboard> </BeginStoryboard> </EventTrigger> </Window.Triggers> <Grid> <!--画3D图标签--> <!--点动成线-线动成面-面动成体--> <Viewport3D> <!--第一步在3D世界通过相机来观察这个世界,把这个世界呈现在平面图上。--> <!--相机标签-设置相机的相关参数--> <Viewport3D.Camera> <!-- PerspectiveCamera标签-透视相机(近比例长远比例小,符合我们正常观察事物的视觉-常用)--> <!--Position="100,100,100" 设置视角x,y,z--> <!--LookDirection="-2,-2,-2" 设置相机的观看视角-相机观察的方向--> <!--FieldOfView="90" 调整相机焦距 设置相机与观看物体的距离,离得远观看物体区域范围大,离得近观看物体区域范围小 --> <!--UpDirection="0,1,0" (x, y,z)设置相机视口的旋转角度,斜着拍还是正着拍 --> <!--FarPlaneDistance="1000" 设置相机远处景色的渲染范围,如果值设置的比较小,远处景色是模糊的--> <!--NearPlaneDistance="1" 设置相机近处的晶圆渲染范围,如果值越大,近处景色是模糊的--> <PerspectiveCamera Position="100,100,100" LookDirection="-2,-2,-2" FieldOfView="90" UpDirection="0,1,0" FarPlaneDistance="1000" NearPlaneDistance="1"> </PerspectiveCamera> <!--正交相机(远近比例都一样-很少用)--> <!--Width="50" 相当与透视相机的视野范围属性--> <!--<OrthographicCamera Position="100,100,100" LookDirection="-2,-2,-2" Width="50" UpDirection="0,1,0" FarPlaneDistance="1000" NearPlaneDistance="1"/>--> </Viewport3D.Camera> <!--第二步在3D世界设置光源进来,没有光源全是黑的呀--> <!--光源标签-设置光源的相关属性--> <ModelVisual3D> <!--光源内容标签--> <ModelVisual3D.Content> <!--多个光源可以组合使用-会出现不同的效果--> <Model3DGroup> <!--环境光标签 --> <!--Color="White"-设置环境光颜色 --> <!--<AmbientLight Color="White"/>--> <!--平行光-设置某一个方向上照射的光-平行光不发散 --> <!--Direction="-1,-1,-1" (x,y,z)三个方向照射的光 设置平行光的照射方向--> <!--<DirectionalLight Color="White" Direction="-1,-1,-1"/>--> <!--点光源-点光源是向四面八方发散的光源 --> <!--Position="100,100,100" (x,y,z) 设置光源点--> <!--Range="200" 设置光源的照射范围--> <!--<PointLight Color="White" Position="100,100,100" Range="200"/>--> <!--射灯光源(聚光灯,手电筒)-某一个方向去发射光源-相当于手电筒有一个中心的光柱(比较亮的)以及两遍发散的光源(相对较暗) --> <!--InnerConeAngle="100" 设置中心范围光柱的角度--> <!--OuterConeAngle="40" 设置两遍光源的范围角度--> <!--Position="50,50,50" 设置光源的中心位置--> <!--Direction="-1,-1,-1" (x,y,z)三个方向照射的光 设置光源的照射方向--> <SpotLight Color="Orange" InnerConeAngle="100" OuterConeAngle="40" Position="50,50,50" Direction="-1,-1,-1"/> </Model3DGroup> </ModelVisual3D.Content> </ModelVisual3D> <!--3D图形的第一个面 可以把所有的面放在一起写--> <!--3DUIElement标签-固定写法--> <ModelUIElement3D> <ModelUIElement3D.Model> <!--GeometryModel3D网格标签--> <GeometryModel3D> <!--第三步物体需要呈现出来需要材质--> <!--3D的材质 标签--> <GeometryModel3D.Material> <MaterialGroup> <!--漫反射的一种材质 材质是与网格属性标签组合在一起使用的--> <!--DiffuseMaterial 慢反射材质标签--> <!--Brush 设置材质颜色或图片--> <!--<DiffuseMaterial Brush="Orange"/>--> <!--3D面设置背景图-需要在网格标签中设置TextureCoordinates="0,1 0,0 1,0 1,1"属性,背景图显示方向,才能显示出背景图 --> <DiffuseMaterial> <DiffuseMaterial.Brush> <ImageBrush ImageSource="Arrow.png"/> </DiffuseMaterial.Brush> </DiffuseMaterial> <!--自发光--> <!--<EmissiveMaterial Brush="Red"/>--> <!--<SpecularMaterial Brush="Blue"/>--> </MaterialGroup> </GeometryModel3D.Material> <!--网格标签--> <GeometryModel3D.Geometry> <!-- 呈现3D图形的标签 Positions="0,0,0(x,y,z) 3,0,0 3,2,0 0,2,0" 一个面的4个点--> <!--TriangleIndices ="0,2,3(第一组-这里的坐标点需要逆时针顺序) 0,1,2(第二组)" 设置Positions的3个点组成一个三角行 --> <!--这里如果呈现的是三角行而不是四边行的画,是因为TriangleIndices="0,2,3 0,1,2"的画点顺序需要逆时针顺序--> <!--TextureCoordinates 设置平面对象与3D对象的映射关系-用来解决平面设置背景图显示问题-如果不设置这个属性平面设置的背景图不显示--> <MeshGeometry3D Positions="0,0,0 3,0,0 3,2,0 0,2,0" TriangleIndices="0,2,3 0,1,2" TextureCoordinates="1,1 1,0 0,0 0,1"/> <!--箭头向下--> <!--TextureCoordinates="1,1 0,1 0,0 1,0"/> 箭头向左--> <!--TextureCoordinates="0,1 1,1 1,0 0,0"/> 箭头向右--> <!--TextureCoordinates="0,1 0,0 1,0 1,1"/>--><!-- 箭头向上--> </GeometryModel3D.Geometry> </GeometryModel3D> </ModelUIElement3D.Model> </ModelUIElement3D> <!--3D图形的第二个面 可以把所有的面放在一起写 这里没有放在一起写是因为可以给每个面设置不同的颜色--> <!--3DUIElement标签-固定写法--> <ModelUIElement3D> <ModelUIElement3D.Model> <!--GeometryModel3D网格标签--> <GeometryModel3D> <!--第三步物体需要呈现出来需要材质--> <!--3D的材质 标签--> <GeometryModel3D.Material> <MaterialGroup> <!--漫反射的一种材质 材质是与网格属性标签组合在一起使用的--> <!--DiffuseMaterial 慢反射材质标签--> <!--Brush 设置材质颜色或图片--> <DiffuseMaterial Brush="Red"/> <!--<DiffuseMaterial> <DiffuseMaterial.Brush> <ImageBrush ImageSource="Arrow.png"/> </DiffuseMaterial.Brush> </DiffuseMaterial>--> <!--自发光 标签-用于设置在没有光源的情况下可以看见自发光颜色-在有光源的情况下自发光颜色会影响到材质颜色的显示 --> <!--<EmissiveMaterial Brush="Green"/>--> <!--全反射标签 目前只是了解一下--> <!--<SpecularMaterial Brush="Blue"/>--> </MaterialGroup> </GeometryModel3D.Material> <!--网格标签--> <GeometryModel3D.Geometry> <!-- 呈现3D图形的标签 Positions="0,0,0(x,y,z) 3,0,0 3,2,0 0,2,0" 一个面的4个点--> <!--TriangleIndices ="0,2,3(第一组-这里的坐标点需要逆时针顺序) 0,1,2(第二组)" 设置Positions的3个点组成一个三角行 --> <!--这里如果呈现的是三角行而不是四边行的画,是因为TriangleIndices="0,2,3 0,1,2"的画点顺序需要逆时针顺序--> <MeshGeometry3D Positions="3,2,1 3,2,0 3,0,0 3,0,1" TriangleIndices="0,3,1 1,3,2"/> </GeometryModel3D.Geometry> </GeometryModel3D> </ModelUIElement3D.Model> </ModelUIElement3D> <!--三维地球实例--> <!--3DUIElement标签-固定写法--> <ModelUIElement3D> <!--3D图像旋转标签--> <ModelUIElement3D.Transform> <!--旋转标签分组--> <Transform3DGroup> <!--设置旋转中心--> <RotateTransform3D CenterX="0" CenterY="0" CenterZ="0"> <!--设置旋转角度--> <RotateTransform3D.Rotation> <!--设置沿着x轴旋转 -90度--> <AxisAngleRotation3D Axis="1,0,0" Angle="-90"/> </RotateTransform3D.Rotation> </RotateTransform3D> <RotateTransform3D CenterX="0" CenterY="0" CenterZ="0"> <RotateTransform3D.Rotation> <!--沿着Y轴旋转-通过后台可设置地球旋转--> <AxisAngleRotation3D Axis="0,1,0" x:Name="aar"/> </RotateTransform3D.Rotation> </RotateTransform3D> </Transform3DGroup> </ModelUIElement3D.Transform> <!--3D标签--> <ModelUIElement3D.Model> <!--GeometryModel3D网格标签--> <GeometryModel3D x:Name="gm"> <!--3D的材质 标签--> <GeometryModel3D.Material> <!--设置3D材质使用图片--> <DiffuseMaterial> <DiffuseMaterial.Brush> <ImageBrush ImageSource="Earth.jpg"/> </DiffuseMaterial.Brush> </DiffuseMaterial> </GeometryModel3D.Material> </GeometryModel3D> </ModelUIElement3D.Model> </ModelUIElement3D> </Viewport3D> </Grid>
后台关于3D地球的代码
public MainWindow() { InitializeComponent(); // 绑定加载事件 this.Loaded += MainWindow_Loaded; } /// <summary> /// 窗体加载 /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void MainWindow_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e) { this.gm.Geometry = this.SetEarth(180, 180, 50); } /// <summary> /// 生成三维地球算法 /// 圆弧的计算公式 /// </summary> /// <param name="numx">纬度方向切多少份</param> /// <param name="numz">精度方向切多少份</param> /// <param name="r">地球半径</param> /// <returns></returns> private MeshGeometry3D SetEarth(int numx, int numz, double r = 3) { MeshGeometry3D mesh = new MeshGeometry3D(); double dTh = 2 * Math.PI / numx; double dPhi = Math.PI / numz; double X(double th, double phi) => r * Math.Sin(phi) * Math.Cos(th); double Y(double th, double phi) => r * Math.Sin(phi) * Math.Sin(th); double Z(double phi) => r * Math.Cos(phi); // Make the points. for (int i = 0; i <= numx; i++) // 纬度方向循环次数 for (int j = 0; j <= numz; j++) // 精度方向循环次数 { // 这里使用三角函数进行计算的 var th = i * dTh; var phi = j * dPhi; // 坐标点-用于画三角形的坐标点 mesh.Positions.Add(new Point3D(X(th, phi), Y(th, phi), Z(phi))); // 用于建立与图片的映射关系 mesh.TextureCoordinates.Add(new Point(th, phi)); } // 生成三角形-每三个坐标点组织一个面出来 for (int i = 0; i < numx; i++) for (int j = 0; j < numz; j++) { int i1 = i * (numz + 1) + j; int i2 = i1 + 1; int i3 = i2 + (numz + 1); int i4 = i3 - 1; mesh.TriangleIndices.Add(i1); mesh.TriangleIndices.Add(i2); mesh.TriangleIndices.Add(i3); mesh.TriangleIndices.Add(i1); mesh.TriangleIndices.Add(i3); mesh.TriangleIndices.Add(i4); } return mesh; }
代码实例效果图:
这个3D动画地球是可以旋转的
3D图片用于辅助寻找3d坐标点顺序
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-711809.html
本文章大半部分素材来自于朝夕教育,技术整理的不好。。。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-711809.html
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