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在初中数学中我们学到过平面坐标系(笛卡尔坐标系),2D的坐标系最好理解,它只有两个轴,用来表示的数字相当简单,3D的空间比2D多了一轴,但是却多出了很多2D空间没有的概念。有趣的是,2D空间的很多概念却是3D空间的基础,通过推论得到3D空间的结论。

3D坐标系有一个很重要的概念是左右手的坐标系定义,决定了轴向的正负方式,在不同的领域中是完全不同的,如果将一个左手坐标系制作出来的3D模型放在一个右手坐标系中,那么他们的左右是相反的,下图来自《3D数学基础》对左右手坐标系有了一个比较清晰的表示:

我看过DirectX的左右手坐标系的介绍,一直一知半解,然而这图却直接解惑了,对应的坐标系方向列表,请参看下表:

可是,我在这里说了这么多概念化的基础知识,有什么用呢?这将帮助我们理解游戏的3D空间,最根本解决的就是大小、位置、距离、移动等等的一系列问题,比如说,我们从3D软件中导出的模型就需要考虑这些基本的问题。当然,最主要的是通过这里进行控制3D游戏世界中的一草一木。

那么,现在我们可以看看摄像机和物体之间的概念和关系,先看下图:

在前面的3D介绍中,我们一直没有在控制坐标,Balder中使用的是Position属性, 这个属性被封装很好,可以使用故事板来控制,然而真正的3D世界中我们一般使用的是向量(Vertex),下面我们通过一段代码来看看3D空间中的坐标轴,同时我们一起来学习最基本的世界组成部分:点和线。

承接上一个部分的代码(Silverlight C# 游戏开发:L2 自定义模型导入)只需要修改一部分就可以了,我们先创造一个坐标轴类:

 

/// <summary>
/// 游戏的坐标轴类
/// </summary>
public class Game_Axis : Balder.Objects.Geometries.Geometry
{
    
public Game_Axis(Vertex v_start, Vertex v_end, Balder.Color color) 
    {
        
//分配顶点数量,决定下面的SetVertex的索引
        FullDetailLevel.AllocateVertices(2);
        
//设置顶点,以向量为参数,第一个是索引值
        FullDetailLevel.SetVertex(0, v_start);
        FullDetailLevel.SetVertex(
1, v_end);
        
//分配线的数量,决定了SetLine的索引
        FullDetailLevel.AllocateLines(1); 
        
//new一条线出来,参数a和b分别表示上了上面顶点的索引
        Balder.Objects.Geometries.Line l1 = new Balder.Objects.Geometries.Line(01);
        
//添加这条线
        FullDetailLevel.SetLine(0, l1); 
        
//颜色设置
        base.Color = color;
    }
}

 

现在将控件的构造函数修改如下,请注意注释L3的下面部分:

Lesson03构造函数
public Lesson03()
{
    InitializeComponent();
    
//L1
    Game game = new Game() { Width = 600, Height = 400 };
    game.Camera 
= new Camera();
    game.Camera.Position 
= new Coordinate(100120150);
    game.Camera.Target 
= new Coordinate(000);
    game.Children.Add(
new OmniLight() { Position = new Coordinate(000) });
    
//L3
    Game_Axis axis_x = new Game_Axis(new Vertex(-30000),new Vertex(30000),Colors.Red);
    Game_Axis axis_y 
= new Game_Axis(new Vertex(0,-3000), new Vertex(0,3000), Colors.Blue);
    Game_Axis axis_z 
= new Game_Axis(new Vertex(00,-300), new Vertex(00,300), Colors.Green);
    game.Children.Add(axis_x);
    game.Children.Add(axis_y);
    game.Children.Add(axis_z);
    
//L2
            
    Mesh Teapot 
= new Mesh();
    
//设置坐标
    Teapot.Position = new Coordinate(000);
    
//开启交互操作(可使用鼠标旋转)
    Teapot.InteractionEnabled = true;
    
//读取文件的名字,当前支持ase的文件格式
    Teapot.AssetName = new Uri("/Balder_Studio;component/Res/teapot.ase", UriKind.Relative);
    
//将茶壶添加到Game当中
    game.Children.Add(Teapot);
            
    LayoutRoot.Children.Add(game);
}

现在运行起来看看效果:

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本篇主要介绍了坐标系概念和3D空间,同时使用点和线显示了一个坐标轴,但是这看起来越来越复杂了,有什么好的方法简化吗?在后面,我会专门介绍模型组,更加深层理解Silverlight3D游戏世界,最终会开发一个3D游戏作为结束。

源代码下载地址:点击这里下载工程

工程中如果缺少Balder.dll请在这里快速下载:SL4_Balder.rar

推荐Silverlight游戏开发博客:深蓝色右手 

posted on 2010-11-11 10:32 nowpaper 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏