Převod trojrozměrných souřadnic na obrazovku
shrnutí
Ta převádí souřadnice ve 3D prostoru na souřadnice na obrazovce a zobrazuje název v místě modelu. V ukázce je kamera otočena, aby bylo lépe vidět, že název následuje za modelem.
Provozní prostředí
Požadavky
| Podporované verze XNA |
|
| Podporované platformy |
|
| Požadovaná verze Vertex Shader systému Windows | 2.0 |
| Windows Požadovaná verze pixel shaderu | 2.0 |
Provozní prostředí
| nástupiště |
|
hmota
Převod 3D souřadnic na souřadnice obrazovky
Pokud chcete zobrazit jméno nad hlavou postavy, například ve 3D hře, je nutné z trojrozměrné prostorové polohy postavy vypočítat souřadnice obrazovky, na které má být postava zobrazena.
Může se to zdát jako obtížný výpočet, ale ve skutečnosti se data vrcholů mnohoúhelníku získávají stejným způsobem jako vzorec používaný k převodu dat vrcholů mnohoúhelníku z 3D souřadnic na souřadnice obrazovky, takže nejsou potřeba žádné nové znalosti.
Existují také metody, které lze snadno vypočítat, takže nemusíte psát žádný další kód.
pole
V ukázce jsou zobrazeny tři modely, takže definujeme Model a vektor[3], což jsou informace o třech pozicích. Definuje také úhel automatického natočení kamery, aby byl pohyb snadno pochopitelný.
<summary>
モデル
</summary>
private Model model = null;
<summary>
位置の配列
</summary>
private Vector3[] positions = new Vector3[3];
<summary>
カメラの水平回転角度
</summary>
private float theta = 0.0f;
Proces aktualizace
Úhel natočení pro automatické otáčení kamery se získává z uplynulého času hry.
// カメラの水平角度を自動更新
this.theta = (float)gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds / 2.0f;
Předkresba
Po vykreslení sprajtu může být hloubková vyrovnávací paměť deaktivována, proto nastavte "DepthStencilState.Default", aby bylo možné kreslit úsudek podle hodnoty hloubky.
Vynásobením matice rotace osy Y maticí pohledu, kterou jste již vytvořili, můžete otáčet polohu kamery kolem bodu zájmu. Věnujte pozornost pořadí, ve kterém se matice násobí.
// Zバッファを有効にする
this.GraphicsDevice.DepthStencilState = DepthStencilState.Default;
// ビューマトリックスに回転を合成算出
Matrix rotatedView = Matrix.CreateRotationY(this.theta) * this.view;
Získat Viewport
Rozhraní Viewport poskytuje metodu pro převod z 3D prostorových souřadnic na souřadnice obrazovky, takže je získejte z GraphicsDevice.
// ビューポート取得
Viewport viewport = this.GraphicsDevice.Viewport;
Výpočet souřadnic obrazovky z 3D souřadnic
Zjištění souřadnic obrazovky ze souřadnic 3D prostoru je stejně jednoduché jako použití metody Viewport.Project.
Určete 3D prostorovou polohu zdroje jako první argument, projekční matici jako druhý argument a matici zobrazení jako třetí argument. Souřadnice pak můžete získat na obrazovce jako návratovou hodnotu.
Poté, pokud extrahujete hodnoty X a Y z vektoru3, můžete použít polohu zobrazení textu. (Z je poloha hloubky)
// ３次元座標からスクリーンの座標算出
Vector3 v3 = viewport.Project(this.positions[i],
this.projection,
rotatedView,
Matrix.Identity);
Vector2 screenPosition = new Vector2(v3.X, v3.Y);
// テキスト描画
this.spriteBatch.DrawString(this.font, "Model " + (i + 1).ToString(),
screenPosition, Color.White);
Viewport.Project metoda
Promítá 3D vektor z objektového prostoru do prostoru obrazovky.
| zdroj | Vektor3 | 3D vektor prostorových souřadnic pro projekci do souřadnic obrazovky |
| projekce | Matice | Projektivní matice |
| pohled | Matice | Zobrazit matici |
| svět | Matice | Určuje první transformaci, která se má provést |
| Návratové hodnoty | Vektor3 | Získá vektor na ploše obrazovky |
Všechny kódy
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 TransformToScreen
{
<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>
モデル
</summary>
private Model model = null;
<summary>
位置の配列
</summary>
private Vector3[] positions = new Vector3[3];
<summary>
カメラの水平回転角度
</summary>
private float theta = 0.0f;
<summary>
ビューマトリックス
</summary>
private Matrix view = Matrix.Identity;
<summary>
プロジェクションマトリックス
</summary>
private Matrix projection = Matrix.Identity;
<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()
{
// 位置をランダムに設定
Random rand = new Random();
for (int i = 0; i < this.positions.Length; i++)
{
this.positions[i] =
new Vector3((float)(rand.NextDouble() - 0.5) * 10.0f,
0.0f,
(float)(rand.NextDouble() - 0.5) * 10.0f);
}
// ビューマトリックス
this.view = Matrix.CreateLookAt(new Vector3(0.0f, 10.0f, 20.0f),
Vector3.Zero,
Vector3.Up);
// プロジェクションマトリックス
this.projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(
MathHelper.ToRadians(45.0f),
(float)this.GraphicsDevice.Viewport.Width /
(float)this.GraphicsDevice.Viewport.Height,
1.0f,
100.0f
);
// 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");
// モデルを作成
this.model = this.Content.Load<Model>("Model");
// ライトとプロジェクションはあらかじめ設定しておく
foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
{
foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
{
// デフォルトのライト適用
effect.EnableDefaultLighting();
// プロジェクションマトリックスをあらかじめ設定
effect.Projection = this.projection;
}
}
}
<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)
{
// 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 (GamePad.GetState(PlayerIndex.One).Buttons.Back == ButtonState.Pressed)
{
this.Exit();
}
// カメラの水平角度を自動更新
this.theta = (float)gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds / 2.0f;
// 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);
// Zバッファを有効にする
this.GraphicsDevice.DepthStencilState = DepthStencilState.Default;
// ビューマトリックスに回転を合成算出
Matrix rotatedView = Matrix.CreateRotationY(this.theta) * this.view;
for (int i = 0; i < this.positions.Length; i++)
{
foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
{
foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
{
// ビューマトリックス
effect.View = rotatedView;
// モデルの位置設定
effect.World = Matrix.CreateTranslation(this.positions[i]);
}
// モデルを描画
mesh.Draw();
}
}
// ビューポート取得
Viewport viewport = this.GraphicsDevice.Viewport;
// スプライトの描画準備
this.spriteBatch.Begin();
// 各モデルの位置にテキストを描画
for (int i = 0; i < this.positions.Length; i++)
{
// ３次元座標からスクリーンの座標算出
Vector3 v3 = viewport.Project(this.positions[i],
this.projection,
rotatedView,
Matrix.Identity);
Vector2 screenPosition = new Vector2(v3.X, v3.Y);
// テキスト描画
this.spriteBatch.DrawString(this.font, "Model " + (i + 1).ToString(),
screenPosition, 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);
}
}
}