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c# - 需要帮助编写 2D 和 3D 之间的转换方法(Point3DToPoint 和 PointAndZToPoint3D)

转载 作者:行者123 更新时间:2023-11-30 15:48:19 28 4
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我是 WPF 3D 的新手,所以我可能只是遗漏了一些明显的东西,但是我如何从 3D 转换为 2D 以及(对于给定的 z 位置)从 2D 转换为 3D?

具体来说,我需要两种转换方式:

  • Point3DToPoint - 如果我在 3D 世界中有一个 (x, y, z) 坐标,我如何确定投影的 2D 表面上的 (x, y) 坐标。方法签名:public Point Point3DToPoint(Point3D point3D)

  • PointAndZToPoint3D - 如果我在投影的 2D 表面上有一个 (x, y) 坐标并且在 3D 世界中有一个 z 位置,我如何确定3D 世界中的 (x, y, z) 坐标?方法签名:public Point3D PointAndZToPoint3D(Point point, double z)

我希望2D 坐标 是从Viewport3D 的左上角测量的位置,3D 坐标 是相对于 3D 世界原点 (0, 0, 0) 的位置。

注1:我找到这个related question ,但它只涉及从 3D 到 2D 的转换(不是相反),我不确定答案是否是最新的。

注意 2:我目前使用的是 .NET 3.5,但如果 .NET 4.0 中有改进可以帮助我,请告诉我。

最佳答案

Charles Petzold 的 3D 库,可以下载 here在“The Petzold.Media3D library”下,包含一个类 ViewportInfo 和这两个静态方法:

  • public static Point Point3DToPoint2D(Viewport3D viewport, Point3d point)

  • public static bool Point2DToPoint3D(Viewport3D viewport, Point, ptIn, out LineRange range)

Point2DToPoint3DPointAndZToPoint3D() 不完全匹配,因为它返回(通过 out 参数)LineRange 而不是特定的点,但恰好 LineRange 有一个方法 PointFromZ(double zValue),它提供了光线与定义的平面相交的点通过 z = zValue

代码示例:

using System.Windows;
using System.Windows.Input;
using Petzold.Media3D;

namespace _3DTester
{
public partial class Window1 : Window
{
public Window1()
{
InitializeComponent();
}

/* This MouseDown event handler prints:
(1) the current position of the mouse
(2) the 3D mouse location on the ground plane (z = 0)
(3) the 2D mouse location converted from the 3D location */

private void Window_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)
{
var range = new LineRange();
var isValid = ViewportInfo.Point2DtoPoint3D(Viewport, e.GetPosition(Viewport), out range);
if (!isValid)
MouseLabel.Content = "(no data)";
else
{
var point3D = range.PointFromZ(0);
var point = ViewportInfo.Point3DtoPoint2D(Viewport, point3D);
MouseLabel.Content = e.GetPosition(Viewport) + "\n" + point3D + "\n" + point;
}
}
}
}

XAML 代码

<Window
x:Class="_3DTester.Window1"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
Title="Window1"
Height="300"
Width="300"
MouseDown="Window_MouseDown">
<Grid>
<Viewport3D Name="Viewport">
<Viewport3D.Camera>
<PerspectiveCamera
Position="0,0,30"
LookDirection="0,0,-1"
UpDirection="0,1,0" />
</Viewport3D.Camera>
<ModelVisual3D>
<ModelVisual3D.Content>
<Model3DGroup>
<DirectionalLight Color="White" Direction="1,-1,-1" />
<GeometryModel3D>
<GeometryModel3D.Geometry>
<MeshGeometry3D
Positions="0,0,10 -5,-5,0 -5,5,0 5,5,0 5,-5,0"
TriangleIndices="2 1 0 2 0 3 4 3 0 1 4 0" />
</GeometryModel3D.Geometry>
<GeometryModel3D.Material>
<DiffuseMaterial Brush="Red" />
</GeometryModel3D.Material>
</GeometryModel3D>
</Model3DGroup>
</ModelVisual3D.Content>
</ModelVisual3D>
</Viewport3D>
<Label Name="MouseLabel" Content="(no data)" />
</Grid>
</Window>

关于c# - 需要帮助编写 2D 和 3D 之间的转换方法(Point3DToPoint 和 PointAndZToPoint3D),我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/2740213/

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