Преглед на трансформации на координати
резюме
Вие манипулирате параметрите на трансформацията на координатите на изгледа.
Работна среда
Предпоставки
Поддържани версии на XNA |
|
Поддържани платформи |
|
Необходима версия на Vertex Shader за Windows | 2.0 |
Необходима версия на пикселния шейдър за Windows | 2.0 |
Работна среда
платформа |
|
Как да работим с пробата
Работи клавиатураXbox | 360 контролер докосване на мишката | |||
---|---|---|---|---|
Преместване на позицията на камерата | ↑↓←→ | Ляв стик | Ляв бутон (автоматично преместване, превключване на движение) | - |
Преместване на интересната точка на камерата | Ж, З, А, С | Десен стик | Ляв бутон (автоматично преместване, превключване на движение) | - |
Завъртете камерата нагоре | X,C | активирам | Ляв бутон (автоматично завъртане, превключване на движенията) | - |
вещество
Относно трансформациите на изгледи
Моля, вижте следващата страница за преглед на трансформациите на координатите на изгледа.
поле
В този случай ще заменим параметрите, използвани за преобразуване на координати на изглед, с камерата и ще работим с трите параметъра "позиция на камерата", "точка на поглед на камерата" и "посока на камерата нагоре".
<summary>
カメラの位置
</summary>
private Vector3 cameraPosition = new Vector3(2.0f, 4.0f, 20.0f);
<summary>
カメラの注視点
</summary>
private Vector3 cameraTarget = new Vector3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
<summary>
カメラの上方方向回転角度(radian)
</summary>
private float cameraUpVectorRotate = 0.0f;
Работа с камерата
В метода Game.Update използваме клавиатурата и контролера, за да манипулираме всеки параметър на камерата. За подробности относно всяка операция вижте "Как да" в горната част на тази страница. (Кодът по-долу е извлечен само от операционната част с геймпада)
GamePadState gamePadState = GamePad.GetState(PlayerIndex.One);
float speed = 0.25f;
// カメラの位置を移動させる
this.cameraPosition.X += gamePadState.ThumbSticks.Left.X * speed;
this.cameraPosition.Y += gamePadState.ThumbSticks.Left.Y * speed;
// カメラの注視点を移動させる
this.cameraTarget.X += gamePadState.ThumbSticks.Right.X * speed;
this.cameraTarget.Y += gamePadState.ThumbSticks.Right.Y * speed;
// カメラの上方方向を回転させる
this.cameraUpVectorRotate -= gamePadState.Triggers.Left * speed * 0.2f;
this.cameraUpVectorRotate += gamePadState.Triggers.Right * speed * 0.2f;
Създаване на матрица на изглед
Методът "Matrix.CreateLookAt" се задава с всеки параметър за създаване на матрицата на изгледите.
Първият аргумент определя позицията на камерата, вторият аргумент определя точката на интерес на камерата, а третият аргумент определя посоката нагоре на камерата.
Що се отнася до третия аргумент, "посока нагоре на камерата", векторът се изчислява чрез завъртане около оста Z въз основа на посоката на оста Y (0,1,0).
// ビューマトリックス作成
Matrix view = Matrix.CreateLookAt(
this.cameraPosition,
this.cameraTarget,
Vector3.Transform(Vector3.Up,
Matrix.CreateRotationZ(this.cameraUpVectorRotate))
);
Matrix.CreateLookAt
метод
Създайте матрица на изглед за координатната система за дясната ръка.
cameraPosition | Вектор3 | Позиция на камерата |
cameraTarget | Вектор3 | Интересна точка на камерата |
cameraUpVector | Вектор3 | Посока нагоре на камерата |
Върнати стойности | Матрица | Получаване на матрицата за изгледи |
Vector3.Transform
метод
Трансформирайте вектора в координатна трансформация.
положение | Вектор3 | Изходен вектор |
матрица | Матрица | Трансформации на координати |
Върнати стойности | Вектор3 | Вектор с координатни трансформации |
Matrix.CreateRotationZ
метод
Създайте матрица на въртене около оста Z.
Радиани | плавам | Ъгъл на въртене (радиан) |
Върнати стойности | Матрица | Матрица на въртене около оста Z |
Набор от матрици за изглед
Кутията е поставена на мястото на интерес, така че позицията на интересната точка на камерата да е лесна за разбиране. Освен това за всеки ефект е зададена матрица на изглед.
foreach (ModelMesh mesh in this.box.Meshes)
{
foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
{
// ライトの設定
effect.EnableDefaultLighting();
// ボックスの位置をカメラの注視点に合わせる
effect.World = Matrix.CreateTranslation(this.cameraTarget);
// ビューマトリックスを設定
effect.View = view;
// プロジェクションマトリックス設定
effect.Projection = projection;
}
mesh.Draw();
}
Всички кодове
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Audio;
using Microsoft.Xna.Framework.Content;
using Microsoft.Xna.Framework.GamerServices;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
using Microsoft.Xna.Framework.Input;
using Microsoft.Xna.Framework.Media;
#if WINDOWS_PHONE
using Microsoft.Xna.Framework.Input.Touch;
#endif
namespace ViewMatrix
{
<summary>
ゲームメインクラス
</summary>
public class GameMain : Microsoft.Xna.Framework.Game
{
<summary>
グラフィックデバイス管理クラス
</summary>
private GraphicsDeviceManager graphics = null;
<summary>
スプライトのバッチ化クラス
</summary>
private SpriteBatch spriteBatch = null;
<summary>
スプライトでテキストを描画するためのフォント
</summary>
private SpriteFont font = null;
<summary>
ボックスモデル
</summary>
private Model box = null;
<summary>
XYZモデル
</summary>
private Model xyz = null;
<summary>
カメラの位置
</summary>
private Vector3 cameraPosition = new Vector3(2.0f, 4.0f, 20.0f);
<summary>
カメラの注視点
</summary>
private Vector3 cameraTarget = new Vector3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
<summary>
カメラの上方方向回転角度(radian)
</summary>
private float cameraUpVectorRotate = 0.0f;
<summary>
自動動作フラグ
</summary>
private int autoMode = 0;
<summary>
マウスボタン押下フラグ
</summary>
private bool isMousePressed = false;
<summary>
GameMain コンストラクタ
</summary>
public GameMain()
{
// グラフィックデバイス管理クラスの作成
this.graphics = new GraphicsDeviceManager(this);
// ゲームコンテンツのルートディレクトリを設定
this.Content.RootDirectory = "Content";
#if WINDOWS_PHONE
// Windows Phone のデフォルトのフレームレートは 30 FPS
this.TargetElapsedTime = TimeSpan.FromTicks(333333);
// バックバッファサイズの設定
this.graphics.PreferredBackBufferWidth = 480;
this.graphics.PreferredBackBufferHeight = 800;
// フルスクリーン表示
this.graphics.IsFullScreen = true;
#endif
}
<summary>
ゲームが始まる前の初期化処理を行うメソッド
グラフィック以外のデータの読み込み、コンポーネントの初期化を行う
</summary>
protected override void Initialize()
{
// TODO: ここに初期化ロジックを書いてください
// コンポーネントの初期化などを行います
base.Initialize();
}
<summary>
ゲームが始まるときに一回だけ呼ばれ
すべてのゲームコンテンツを読み込みます
</summary>
protected override void LoadContent()
{
// テクスチャーを描画するためのスプライトバッチクラスを作成します
this.spriteBatch = new SpriteBatch(this.GraphicsDevice);
// フォントをコンテンツパイプラインから読み込む
this.font = this.Content.Load<SpriteFont>("Font");
// ボックスモデルを読み込み
this.box = this.Content.Load<Model>("Box");
// XYZ軸モデルを読み込み
this.xyz = this.Content.Load<Model>("XYZ");
}
<summary>
ゲームが終了するときに一回だけ呼ばれ
すべてのゲームコンテンツをアンロードします
</summary>
protected override void UnloadContent()
{
// TODO: ContentManager で管理されていないコンテンツを
// ここでアンロードしてください
}
<summary>
描画以外のデータ更新等の処理を行うメソッド
主に入力処理、衝突判定などの物理計算、オーディオの再生など
</summary>
<param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
protected override void Update(GameTime gameTime)
{
KeyboardState keyState = Keyboard.GetState();
MouseState mouseState = Mouse.GetState();
GamePadState gamePadState = GamePad.GetState(PlayerIndex.One);
// Xbox 360 コントローラ、Windows Phone の BACK ボタンを押したときに
// ゲームを終了させます
if (gamePadState.Buttons.Back == ButtonState.Pressed)
{
this.Exit();
}
// マウスによる自動動作切り替え
if (this.isMousePressed == false &&
mouseState.LeftButton == ButtonState.Pressed)
{
this.isMousePressed = true;
this.autoMode = (this.autoMode + 1) % 6;
}
this.isMousePressed = mouseState.LeftButton == ButtonState.Pressed;
float speed = 0.25f;
// カメラの位置を移動させる
this.cameraPosition.X += gamePadState.ThumbSticks.Left.X * speed;
this.cameraPosition.Y += gamePadState.ThumbSticks.Left.Y * speed;
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Left))
{
this.cameraPosition.X -= speed;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Right))
{
this.cameraPosition.X += speed;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Down))
{
this.cameraPosition.Y -= speed;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Up))
{
this.cameraPosition.Y += speed;
}
if (this.autoMode == 1)
{
this.cameraPosition.X = (float)Math.Sin(gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds) * 10.0f;
}
if (this.autoMode == 2)
{
this.cameraPosition.Y = (float)Math.Sin(gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds) * 10.0f;
}
// カメラの注視点を移動させる
this.cameraTarget.X += gamePadState.ThumbSticks.Right.X * speed;
this.cameraTarget.Y += gamePadState.ThumbSticks.Right.Y * speed;
if (keyState.IsKeyDown(Keys.A))
{
this.cameraTarget.X -= speed;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.S))
{
this.cameraTarget.X += speed;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Z))
{
this.cameraTarget.Y -= speed;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.W))
{
this.cameraTarget.Y += speed;
}
if (this.autoMode == 3)
{
this.cameraTarget.X = (float)Math.Sin(gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds) * 10.0f;
}
if (this.autoMode == 4)
{
this.cameraTarget.Y = (float)Math.Sin(gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds) * 10.0f;
}
// カメラの上方方向を回転させる
this.cameraUpVectorRotate -= gamePadState.Triggers.Left * speed * 0.2f;
this.cameraUpVectorRotate += gamePadState.Triggers.Right * speed * 0.2f;
if (keyState.IsKeyDown(Keys.X))
{
this.cameraUpVectorRotate -= speed * 0.2f;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.C))
{
this.cameraUpVectorRotate += speed * 0.2f;
}
if (this.autoMode == 5)
{
this.cameraUpVectorRotate = (float)gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds;
}
// 登録された GameComponent を更新する
base.Update(gameTime);
}
<summary>
描画処理を行うメソッド
</summary>
<param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
protected override void Draw(GameTime gameTime)
{
// 画面を指定した色でクリアします
this.GraphicsDevice.Clear(Color.CornflowerBlue);
// 深度バッファを有効にする
this.GraphicsDevice.DepthStencilState = DepthStencilState.Default;
// ビューマトリックス作成
Matrix view = Matrix.CreateLookAt(
this.cameraPosition,
this.cameraTarget,
Vector3.Transform(Vector3.Up,
Matrix.CreateRotationZ(this.cameraUpVectorRotate))
);
// プロジェクションマトリックス作成
Matrix projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(
MathHelper.PiOver4,
(float)this.GraphicsDevice.Viewport.Width /
(float)this.GraphicsDevice.Viewport.Height,
1.0f,
100.0f
);
// ボックスモデル /////
foreach (ModelMesh mesh in this.box.Meshes)
{
foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
{
// ライトの設定
effect.EnableDefaultLighting();
// ボックスの位置をカメラの注視点に合わせる
effect.World = Matrix.CreateTranslation(this.cameraTarget);
// ビューマトリックスを設定
effect.View = view;
// プロジェクションマトリックス設定
effect.Projection = projection;
}
mesh.Draw();
}
// XYZ軸モデル /////
foreach (ModelMesh mesh in this.xyz.Meshes)
{
foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
{
// ライトの設定
effect.EnableDefaultLighting();
// 原点に配置
effect.World = Matrix.Identity;
// ビューマトリックスを設定
effect.View = view;
// プロジェクションマトリックス設定
effect.Projection = projection;
}
mesh.Draw();
}
// スプライトの描画準備
this.spriteBatch.Begin();
// カメラの情報を表示
this.spriteBatch.DrawString(this.font,
"CameraPosition : {" +
this.cameraPosition.X.ToString("f2") + ", " +
this.cameraPosition.Y.ToString("f2") + "}" + Environment.NewLine +
"CameraTarget : {" +
this.cameraTarget.X.ToString("f2") + ", " +
this.cameraTarget.Y.ToString("f2") + "}" + Environment.NewLine +
"CameraUpVectorRotate : " + this.cameraUpVectorRotate.ToString("f2") + Environment.NewLine +
"MousePressAutoMode : " + this.autoMode,
new Vector2(20, 20), Color.White);
// スプライトの一括描画
this.spriteBatch.End();
// 登録された DrawableGameComponent を描画する
base.Draw(gameTime);
}
}
}