wpf之3d基础

关于3D方面的东西，本人只是浅尝辄止，从未曾在项目中使用过，相信有不少人也是基于一份兴趣去学习。这里将展示几个基本的WPF 3D编程，希望对初学者有一定帮助。

为帮助理解，这里全部使用C#代码构造，而不是写在XAML中，有兴趣的可以在这里下载源代码。下面来先看下几个效果图。

下面就第一幅效果图做个基本的讲解。

3D有三个重要元素，模型、灯光、视野。那我们现实来对比，我们要看到一个物体，首先这个物体要存在（即要构造一个模型），其次需要有灯光照在这个物体上（即要构造一个灯光，还要将灯光照在这个模型上，不然就看不见模型），然后我们要有视野，要用眼睛去看（就是说我们还要构造一个视野，而且模型要在这个视野中才能看的到）。

而模型则有两部分组成，网格和纹理（附在材质上）。网格即为骨架，纹理为皮肤，二者缺一不可。网格由许许多多的三角形构成，下面的代码向你展示如何构造一个WPF 3D模型。

由12个三角形构成一个立方体网格。

MeshGeometry3D meshg = new MeshGeometry3D();
Point3DCollection pc = new Point3DCollection();
pc.Add(new Point3D(-10,10,0));pc.Add(new Point3D(10,10,0));pc.Add(new Point3D(10,-10,0));pc.Add(new Point3D(-10,-10,0));
pc.Add(new Point3D(-10,10,-10));pc.Add(new Point3D(10,10,-10));pc.Add(new Point3D(10,-10,-10));pc.Add(new Point3D(-10,-10,-10));
meshg.Positions = pc;
Int32Collection ic = new Int32Collection();
ic.Add(0);ic.Add(2);ic.Add(1);ic.Add(0);ic.Add(3);ic.Add(2);
ic.Add(4);ic.Add(6);ic.Add(5);ic.Add(4);ic.Add(7);ic.Add(6);

ic.Add(4);ic.Add(3);ic.Add(0);ic.Add(4);ic.Add(7);ic.Add(3);
ic.Add(5);ic.Add(2);ic.Add(1);ic.Add(5);ic.Add(6);ic.Add(2);

ic.Add(4);ic.Add(1);ic.Add(5);ic.Add(4);ic.Add(0);ic.Add(1);
ic.Add(7);ic.Add(2);ic.Add(6);ic.Add(7);ic.Add(3);ic.Add(2);
meshg.TriangleIndices = ic;

接下来，我们构造一个材质对象，这里就用一个简单的画刷作为材质的纹理。然后用这个材质和上面构造的网格构造一个3D模型。

   DiffuseMaterial dm = new DiffuseMaterial();
   dm.Brush = Brushes.Cyan;

   GeometryModel3D gm = new GeometryModel3D(); 
   gm.Geometry = meshg;
   gm.Material = dm;

现在3D的模型已经建好了，我们给它加上灯光。

  DirectionalLight dl = new DirectionalLight ( );
  dl.Color = Colors.Blue;
  dl.Direction = new Vector3D ( 0, 0, -1 );

接下来，将这个模型和灯光都放到一个3D集合中。本人的理解是模型和灯光都是实物，这个实物需要有个地方放，于是需要将这个3D集合放到一个空间中，这里是ModelVisual3D。

  Model3DGroup mg = new Model3DGroup();
  mg.Children.Add ( dl );
  mg.Children.Add(gm);
  ModelVisual3D mv = new ModelVisual3D();
  mv.Content = mg;

至此，所有美好的东西都已经弄好了，剩下的就是一双发现美丽的眼睛了。现在，就将这个眼睛加上吧。这样一个完整的视野就构造出来了。

  Viewport3D myViewPort = new Viewport3D ( );
  myViewPort.Children.Add(mv);
  PerspectiveCamera camera = new PerspectiveCamera ( );
  camera.Position = new Point3D ( 0, 0, 80 );
  camera.UpDirection = new Vector3D ( 0, 1, 0 );
  camera.LookDirection = new Vector3D ( 0, 0, -20 );
  myViewPort.Camera = camera;

好了，现在将这个视野放到我们的窗体中，myGrid.Children.Add ( myViewPort )，你就可以看到这个立方体了。下面是窗体代码。

<Window x:Class="_3dTest.Window1"        
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" 
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="Window1" Height="350" Width="525">
    <Grid Name="myGrid">
    </Grid>
</Window>

纳尼，你只看到一个正方形？这就对了，我们现在的视野是在正方体的正前面，看到的自然只有正面了。现在我们将这个正方体转一下，你就可以多看几个面了。

 RotateTransform3D myTransform = new RotateTransform3D();
 myTransform.Rotation = new AxisAngleRotation3D(new Vector3D(0, 1, 0), 45);
 mv.Transform = myTransform;

现在一个完整的入门例子已经完成了，希望对你有所帮助。