在初中數學中我們學到過平面座標系(笛卡爾座標系),2D的座標系最好理解,它只有兩個軸,用來表示的數字相當簡單,3D的空間比2D多了一軸,但是卻多出了很多2D空間沒有的概念。有趣的是,2D空間的很多概念卻是3D空間的基礎,通過推論得到3D空間的結論。
3D座標系有一個很重要的概念是左右手的座標系定義,決定了軸向的正負方式,在不同的領域中是完全不同的,如果將一個左手座標系製作出來的3D模型放在一個右手座標系中,那麼他們的左右是相反的,下圖來自《3D數學基礎》對左右手座標系有了一個比較清晰的表示:
我看過DirectX的左右手座標系的介紹,一直一知半解,然而這圖卻直接解惑了,對應的座標系方向列表,請參看下錶:
可是,我在這裏說了這麼多概念化的基礎知識,有什麼用呢?有很大的作用,這將幫助我們理解遊戲的3D空間,最根本解決的就是大小、位置、距離、移動等等的一系列問題,比如說,我們從3D軟件中導出的模型就需要考慮這些基本的問題。當然,最主要的是通過這裏進行控制3D遊戲世界中的一草一木。
那麼,現在我們可以看看攝像機和物體之間的概念和關係,先看下圖:
在前面的3D介紹中,我們一直沒有在控制座標,Balder中使用的是Position屬性, 這個屬性被封裝很好,可以使用故事板來控制,然而真正的3D世界中我們一般使用的是向量(Vertex),下面我們通過一段代碼來看看3D空間中的座標軸,同時我們一起來學習最基本的世界組成部分:點和線。
承接上一個部分的代碼(Silverlight C# 遊戲開發:L2 自定義模型導入)只需要修改一部分就可以了,我們先創造一個座標軸類:
- /// <summary>
- /// 遊戲的座標軸類
- /// </summary>
- public class Game_Axis : Balder.Objects.Geometries.Geometry
- {
- public Game_Axis(Vertex v_start, Vertex v_end, Balder.Color color)
- {
- //分配頂點數量,決定下面的SetVertex的索引
- FullDetailLevel.AllocateVertices(2);
- //設置頂點,以向量爲參數,第一個是索引值
- FullDetailLevel.SetVertex(0, v_start);
- FullDetailLevel.SetVertex(1, v_end);
- //分配線的數量,決定了SetLine的索引
- FullDetailLevel.AllocateLines(1);
- //new一條線出來,參數a和b分別表示上了上面頂點的索引
- Balder.Objects.Geometries.Line l1 = new Balder.Objects.Geometries.Line(0, 1);
- //添加這條線
- FullDetailLevel.SetLine(0, l1);
- //顏色設置
- base.Color = color;
- }
- }
現在將控件的構造函數修改如下,請注意註釋L3的下面部分:
- public Lesson03()
- {
- InitializeComponent();
- //L1
- Game game = new Game() { Width = 600, Height = 400 };
- game.Camera = new Camera();
- game.Camera.Position = new Coordinate(100, 120, 150);
- game.Camera.Target = new Coordinate(0, 0, 0);
- game.Children.Add(new OmniLight() { Position = new Coordinate(0, 0, 0) });
- //L3
- Game_Axis axis_x = new Game_Axis(new Vertex(-300, 0, 0),new Vertex(300, 0, 0),Colors.Red);
- Game_Axis axis_y = new Game_Axis(new Vertex(0,-300, 0), new Vertex(0,300, 0), Colors.Blue);
- Game_Axis axis_z = new Game_Axis(new Vertex(0, 0,-300), new Vertex(0, 0,300), Colors.Green);
- game.Children.Add(axis_x);
- game.Children.Add(axis_y);
- game.Children.Add(axis_z);
- //L2
- Mesh Teapot = new Mesh();
- //設置座標
- Teapot.Position = new Coordinate(0, 0, 0);
- //開啓交互操作(可使用鼠標旋轉)
- Teapot.InteractionEnabled = true;
- //讀取文件的名字,當前支持ase的文件格式
- Teapot.AssetName = new Uri("/Balder_Studio;component/Res/teapot.ase", UriKind.Relative);
- //將茶壺添加到Game當中
- game.Children.Add(Teapot);
- LayoutRoot.Children.Add(game);
- }
本篇主要介紹了座標系概念和3D空間,同時使用點和線顯示了一個座標軸,但是這看起來越來越複雜了,有什麼好的方法簡化嗎?在後面,我會專門介紹模型組,更加深層理解Silverlight3D遊戲世界,最終會開發一個3D遊戲作爲結束。
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