在WPF中绘制多维数据集

原文 https://stuff.seans.com/2008/08/13/drawing-a-cube-in-wpf/

是时候使用WPF绘制一个简单的3D对象了。作为WPF中3D图形的快速介绍，让我们只渲染一个最简单的对象 - 一个立方体。

在这个例子中，我将直接在XAML中定义我们需要的所有内容。与WPF中的其他内容一样，我们可以直接在代码中完成所有这些操作。但是在XAML中定义所有内容更加清晰，因为它使对象层次结构更加明显。在实际项目中，您显然会在代码中执行此操作，例如创建或加载3D网格（我们要显示的对象）。

让我们从最终的XAML开始吧。以下是Window1.xaml文件的完整内容：

五

三十

<Window x:Class="SimpleCube.Window1"

xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"

xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"

Title="Window1" Height="398" Width="608"

<Grid>

<Viewport3D Name="viewport3D1">

<Viewport3D.Camera>

<PerspectiveCamera x:Name="camMain" Position="6 5 4" LookDirection="-6 -5 -4">

</PerspectiveCamera>

</Viewport3D.Camera>

<ModelVisual3D>

<ModelVisual3D.Content>

<DirectionalLight x:Name="dirLightMain" Direction="-1,-1,-1">

</DirectionalLight>

</ModelVisual3D.Content>

</ModelVisual3D>

<ModelVisual3D>

<ModelVisual3D.Content>

<GeometryModel3D>

<GeometryModel3D.Geometry>

<MeshGeometry3D x:Name="meshMain"

Positions="0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1"

TriangleIndices="2 3 1 2 1 0 7 1 3 7 5 1 6 5 7 6 4 5 6 2 0 2 0 4 2 7 3 2 6 7 0 1 5 0 5 4">

</MeshGeometry3D>

</GeometryModel3D.Geometry>

<GeometryModel3D.Material>

<DiffuseMaterial x:Name="matDiffuseMain">

<DiffuseMaterial.Brush>

<SolidColorBrush Color="Red"/>

</DiffuseMaterial.Brush>

</DiffuseMaterial>

</GeometryModel3D.Material>

</GeometryModel3D>

</ModelVisual3D.Content>

</ModelVisual3D>

</Viewport3D>

</Grid>

</Window>

这里的基本思想是我们需要一个Viewport3D对象，它包含渲染立方体所需的一切。显示Viewport3D及其子对象的简化结构是：

五

Viewport3D

ModelVisual3D (defines lighting)

DirectionalLight

ModelVisual3D (defines object to render)

GeometryModel3D

MeshGeometry3D

DiffuseMaterial

以下是每个对象负责的内容：

Viewport3D - 渲染3D内容的地方
ModelVisual3D - 视口包含的3D对象，可以是灯光或几何
DirectionalLight - 在特定方向照射的光
GeometryModel3D - 一个3D几何对象
MeshGeometry3D - 定义3D对象的三角形集
DiffuseMaterial - 用于渲染3D对象的材质，例如画笔

也许这些类中最有趣的是MeshGeometry3D。“网格”基本上由一系列三角形组成，通常所有三角形都连接起来形成您想要渲染的3D对象。所述MeshGeometry3D对象通过指定一系列的点，然后三角形的集合定义了一个网格。点集合表示网格中的所有顶点，并由Positions属性定义。存储在TriangleIndices属性中的三角形是根据点使用索引到Positions集合中定义的。

起初这似乎有点奇怪。为什么不定义一组三角形，每个三角形由三个点组成？为什么将点定义为单独的集合，然后通过引用点来定义三角形？答案是该方案允许在多个三角形中重复使用单个点。

在我们的例子中，绘制一个立方体，我们为立方体的八个顶点定义了八个点。下图显示了从0到7编号的点，与我们将它们添加到位置的顺序相匹配。立方体的左后角位于（0,0,0）。

定义点后，我们定义构成表面立方体的12个三角形 - 每个面两个三角形。我们通过仅列出构成三角形的三个点的索引来定义每个三角形。

注意我们列出每个三角形的索引的顺序也很重要。该顺序指示垂直于三角形的向量的方向，该向量指示我们可以看到的三角形的哪一侧。规则是：当您查看三角形的可见面时，逆时针添加顶点。

除了网格，我们还定义了用于渲染立方体的材质。在这种情况下，它是一个DiffuseMaterial，它允许用简单的画笔绘制立方体的表面。

我们还需要在我们的场景中添加一个摄像头，通过指定它的位置以及它所在的方向。为了看到我们的立方体，我们将摄像机置于（6,5,4），然后设置其LookDirection，向量，到（-6，-5，-4），使它回头看原点。

最后，为了看到立方体，我们需要照明。我们定义了一个单独的光源，它是一个DirectionalLight - 一个没有位置但只是在特定方向投射光线的光。

最终结果是一个简单的红色立方体。

巴特西

在WPF中绘制多维数据集

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