c# - 如何使用 Helix.SharpDX 体积渲染可视化 3D 标量场？

Question

我的任务是使用 Helix Toolkit 可视化标量的 3D 场。输入数组包含没有限制的 double 值，但通常介于 [-50000, +50000] 之间。标量值影响立方体的颜色:最小值为蓝色，0 - 白色，最大值 - 红色。所有其他颜色值都根据该值进行插值。

现在我正在尝试了解 Color Transfer Map 在 HelixToolkit.Wpf.SharpDX 中的工作原理。为此，我创建了一个简单的 2x2x1 标量场。

MainWindow.xaml

<hx:Viewport3DX
    Name="view1"
    Grid.Row="1"
    BackgroundColor="SkyBlue"
    Camera="{Binding Camera}"
    EffectsManager="{Binding EffectsManager}"
    EnableDesignModeRendering="True"
    UseDefaultGestures="False"
    CameraRotationMode="Trackball">
    <hx:Viewport3DX.InputBindings>
        <KeyBinding Key="B" Command="hx:ViewportCommands.BackView" />
        <KeyBinding Key="F" Command="hx:ViewportCommands.FrontView" />
        <KeyBinding Key="U" Command="hx:ViewportCommands.TopView" />
        <KeyBinding Key="D" Command="hx:ViewportCommands.BottomView" />
        <KeyBinding Key="L" Command="hx:ViewportCommands.LeftView" />
        <KeyBinding Key="R" Command="hx:ViewportCommands.RightView" />
        <KeyBinding Command="hx:ViewportCommands.ZoomExtents" Gesture="Control+E" />
        <MouseBinding Command="hx:ViewportCommands.Rotate" Gesture="RightClick" />
        <MouseBinding Command="hx:ViewportCommands.Zoom" Gesture="MiddleClick" />
        <MouseBinding Command="hx:ViewportCommands.Pan" Gesture="LeftClick" />
    </hx:Viewport3DX.InputBindings>
    <hx:VolumeTextureModel3D VolumeMaterial="{Binding VolumeMaterial}" />
</hx:Viewport3DX>

MainWindowViewModel.cs

public MainWindowViewModel()
{
    Nx = 2;
    Ny = 2;
    Nz = 1;

    var m = new VolumeTextureDiffuseMaterial();

    var data = new[] {0.0f, 0.25f, 0.5f, 1.0f};

    var gradients = VolumeDataHelper.GenerateGradients(data, Nx, Ny, Nz, 1);
    m.Texture = new VolumeTextureGradientParams(gradients, Nx, Ny, Nz);
    m.TransferMap = new[]
        {Colors.Red.ToColor4(), Colors.Blue.ToColor4(), Colors.Lime.ToColor4(), Color4.White};
    m.SampleDistance = 0.1;
    m.Freeze();

    VolumeMaterial = m;
}

我期望有 4 个不同颜色的不同立方体，类似于(由于插值和采样，立方体之间可能有渐变):

但我一直收到这种奇怪的三角形颜色组合:

颜色传输贴图阵列究竟是如何工作的？如何使用 HelixToolkit.SharpDX 的体积渲染对立方体实现预期的结果？

Answer 1

你可以尝试引用这个教程。 Tutorial 1和 Tutorial 2

Helixtoolkit 就是这样实现体绘制的。