java - 如何使用相机正确显示 3D 形状？

Question

我正在尝试让一些形状能够彼此“很好地配合”。我有两个相邻的盒子，其中一个盒子的“顶部”有一个圆柱体。我将它们放在带有相机的 SubScene 中，该相机可以通过滚动操作进行放大和缩小，并通过拖动进行平移。这是我的 MCVE:

import javafx.application.Application;
import javafx.beans.property.DoubleProperty;
import javafx.beans.property.SimpleDoubleProperty;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.PerspectiveCamera;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.SceneAntialiasing;
import javafx.scene.SubScene;
import javafx.scene.layout.Pane;
import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.scene.paint.PhongMaterial;
import javafx.scene.shape.Box;
import javafx.scene.shape.Cylinder;
import javafx.scene.transform.Rotate;
import javafx.scene.transform.Translate;
import javafx.stage.Stage;

public class MyApp extends Application {

    DoubleProperty transX = new SimpleDoubleProperty();
    DoubleProperty transY = new SimpleDoubleProperty();
    DoubleProperty transZ = new SimpleDoubleProperty();

    double startX, startY, curX, curY;

    @Override
    public void start(Stage stage) throws Exception {

        Box box1 = new Box(30, 30, 5);
        box1.setMaterial(new PhongMaterial(Color.RED));
        Box box2 = new Box(30, 30, 5);
        box2.setMaterial(new PhongMaterial(Color.GREEN));
        box2.setTranslateX(32);
        Cylinder cyn = new Cylinder(5, 15);

        Group root = new Group(box1, box2, cyn);
        root.getTransforms().addAll(new Translate(0, 0, 200),
                                    new Rotate(-60, Rotate.X_AXIS),
                                    new Rotate(-45, Rotate.Z_AXIS));

        SubScene subs = new SubScene(root, 0, 0, true, SceneAntialiasing.BALANCED);

        PerspectiveCamera camera = new PerspectiveCamera(true);
        camera.setFarClip(1000);
        camera.setNearClip(0);
        camera.translateZProperty().bind(transZ);
        camera.translateXProperty().bind(transX);
        camera.translateYProperty().bind(transY);
        subs.setCamera(camera);

        Pane pane = new Pane(subs);
        pane.setStyle("-fx-border-color: red;" + 
                      "-fx-border-width: 3;");
        subs.widthProperty().bind(pane.widthProperty());
        subs.heightProperty().bind(pane.heightProperty());

        pane.setOnScroll(e -> transZ.set(transZ.get() + e.getDeltaY() * 0.2));
        pane.setOnMousePressed(e -> {
            startX = curX = e.getX();
            startY = curY = e.getY();
        });
        pane.setOnMouseDragged(e -> {
            startX = curX;
            startY = curY;
            curX = e.getX();
            curY = e.getY();
            double deltaX = curX - startX;
            double deltaY = curY - startY;
            double deltaZ = deltaY * Math.sqrt(3);
            transX.set(transX.get() - deltaX);
            transY.set(transY.get() - deltaY);
            transZ.set(transZ.get() + deltaZ);
        });

        Scene scene = new Scene(pane, 500, 500);
        stage.setScene(scene);
        stage.sizeToScene();
        stage.show();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        launch(args);
    }
}

我这里有两个问题:

1. Z 顺序由我将它们放入组中的顺序指定。我希望 Z 顺序能够“照顾好自己”。如果我在空间中有具有特定坐标和尺寸的形状，并且相机处于特定位置和角度，我应该会看到独特的 View ，而无需指定顺序。这是一张图片:

   

   看起来绿色框比红色框更靠近相机，但我的代码并不暗示这一点。

2. 当相机平移时，圆柱体相对于盒子移动。在图像中，我用蓝线标记了红色框中圆柱体的位置:

   

   现在我平移相机并得到

   

   我希望当平移相机时形状的相对位置不会改变。

3. 编辑:我从问题中删除了此问题并在另一个问题中提问:
   形状显示在边框顶部:

   

   我认为因为形状位于 Pane 中，所以 Pane 的边框在 Z 顺序中会更高。我希望边框出现在顶部。

Answer 1

我猜这实际上是 JavaFX 中的一个错误，但至少它很容易修复。只是不要将相机的近裁剪 Pane 设置为 0。将这行代码更改为

camera.setNearClip(10);

将解决您的前两个问题。