Transformación de coordenadas proyectivas
resumen
Manipulación de los parámetros de la transformación de coordenadas proyectivas.
Entorno operativo
Prerrequisitos
Versiones de XNA compatibles |
|
Plataformas compatibles |
|
Versión requerida del sombreador de vértices de Windows | 2.0 |
Versión de Pixel Shader requerida para Windows | 2.0 |
Entorno operativo
plataforma |
|
Cómo trabajar con la muestra
Teclado de trabajoMando de Xbox | 360Toque del ratón | |||
---|---|---|---|---|
Cambiar el ángulo de visión | ↑↓ | Joystick izquierdo (arriba y abajo) | Botón izquierdo (cambio automático, cambio de operación) | - |
Cambiar la relación de aspecto | ←→ | detonante | Botón izquierdo (cambio automático, cambio de operación) | - |
Cambio del plano de recorte trasero | A,Z | Joystick derecho (arriba y abajo) | Botón izquierdo (cambio automático, cambio de operación) | - |
sustancia
Acerca de las transformaciones de coordenadas proyectivas
Consulte la siguiente página para obtener una descripción general de las transformaciones de coordenadas proyectivas.
campo
Se preparan cuatro parámetros para que se puedan manipular los parámetros utilizados para la conversión de coordenadas proyectivas: "ángulo de visión", "relación de aspecto" y "posición de recorte (adelante, atrás)".
<summary>
視野角(radian)
</summary>
private float angle = 45.0f;
<summary>
アスペクト比
</summary>
private float aspect = 1.0f;
<summary>
手前のクリッピング位置
</summary>
private float nearLimit = 1.0f;
<summary>
奥のクリッピング位置
</summary>
private float farLimit = 100.0f;
Trabajar con parámetros
En el método Game.Update, usamos el teclado y el controlador para manipular cada parámetro. Para obtener más información sobre cada operación, consulte "Procedimientos" en la parte superior de esta página. (El código a continuación se extrae solo de la parte de operación con el gamepad)
Establezca el ángulo de visión en el rango de "0 < x < π". (En el ejemplo, cuando creamos la transformación proyectiva, la convertimos de grados a radianes, por lo que aquí es "0 < x < 180").
La relación de aspecto no debe ser menor o igual que 0.
Las posiciones de avance y retroceso del clip no deben invertirse. No debe establecerse en 0 o menos.
GamePadState gamePadState = GamePad.GetState(PlayerIndex.One);
// 視野角を増減させる /////
float angleSpeed = 0.05f;
this.angle += gamePadState.ThumbSticks.Left.Y * this.angle * angleSpeed;
// 視野角は0~180度までの範囲とする
if (this.angle <= 0.0f)
{
this.angle = 0.0001f;
}
else if (this.angle >= 180.0f)
{
this.angle = 179.9999f;
}
//// アスペクト比 /////
float aspectSpeed = 0.01f;
this.aspect -= gamePadState.Triggers.Left * this.aspect * aspectSpeed;
this.aspect += gamePadState.Triggers.Right * this.aspect * aspectSpeed;
//// 奥のクリッピング位置 /////
float clipSpeed = 0.05f;
this.farLimit += gamePadState.ThumbSticks.Right.Y * this.farLimit * clipSpeed;
if (this.farLimit <= this.nearLimit)
{
// 手前のクリッピング位置よりも手前に来てはいけない
this.farLimit = this.nearLimit + 0.0001f;
}
Creación de una matriz de proyección
La matriz de proyección se crea estableciendo cada parámetro en el método "Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView".
El primer argumento es el ángulo de visión en radianes. En el ejemplo, la unidad de grado se convierte a radianes mediante el método "MathHelper.ToRadians".
El segundo argumento especifica la relación de aspecto (relación de aspecto), el tercer argumento especifica la posición de recorte hacia adelante y el cuarto argumento especifica la posición de recorte hacia atrás.
// プロジェクションマトリックスを作成
Matrix projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(
MathHelper.ToRadians(this.angle),
this.aspect,
this.nearLimit,
this.farLimit
);
Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView
método
Crea una matriz de proyección en perspectiva basada en la configuración del campo de vista.
fieldOfView | flotar | Ángulo. Especificado en unidades de radianes. |
aspectRatio | flotar | Relación de aspecto (relación de aspecto). Normalmente, se especifica un valor para "Anchura ÷ altura de la vista" |
nearPlaneDistance | flotar | Posición del clip hacia adelante. Los objetos que se encuentran delante de esta posición no se dibujan. |
farPlaneDistance | flotar | Posición del clip trasero. Los objetos que se encuentran más allá de esta posición no se dibujan. |
Valores devueltos | Matriz | Devuelve una matriz de proyección en perspectiva |
Conjunto de matrices de proyección
Se establece una matriz de proyección para cada efecto.
foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
{
foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
{
// プロジェクションマトリックスを設定
effect.Projection = projection;
}
// モデルを描画
mesh.Draw();
}
Todos los códigos
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 ProjectionMatrix
{
<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>
視野角(radian)
</summary>
private float angle = 45.0f;
<summary>
アスペクト比
</summary>
private float aspect = 1.0f;
<summary>
手前のクリッピング位置
</summary>
private float nearLimit = 1.0f;
<summary>
奥のクリッピング位置
</summary>
private float farLimit = 100.0f;
<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");
// モデルを作成
this.model = this.Content.Load<Model>("Model");
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();
// ビューマトリックスをあらかじめ設定
effect.View = Matrix.CreateLookAt(
new Vector3(3.0f, 3.0f, 6.0f),
Vector3.Zero,
Vector3.Up
);
}
}
// アスペクト比の初期値を設定
this.aspect = (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Width / this.GraphicsDevice.Viewport.Height;
}
<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) % 4;
}
this.isMousePressed = mouseState.LeftButton == ButtonState.Pressed;
// 視野角を増減させる /////
float angleSpeed = 0.05f;
this.angle += gamePadState.ThumbSticks.Left.Y * this.angle * angleSpeed;
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Down))
{
this.angle -= this.angle * angleSpeed;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Up))
{
this.angle += this.angle * angleSpeed;
}
if (this.autoMode == 1)
{
this.angle = (float)(Math.Sin(gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds) + 1.0f) * 90.0f;
}
// 視野角は0~180度までの範囲とする
if (this.angle <= 0.0f)
{
this.angle = 0.0001f;
}
else if (this.angle >= 180.0f)
{
this.angle = 179.9999f;
}
//// アスペクト比 /////
float aspectSpeed = 0.01f;
this.aspect -= gamePadState.Triggers.Left * this.aspect * aspectSpeed;
this.aspect += gamePadState.Triggers.Right * this.aspect * aspectSpeed;
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Left))
{
this.aspect -= this.aspect * aspectSpeed;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Right))
{
this.aspect += this.aspect * aspectSpeed;
}
if (this.autoMode == 2)
{
this.aspect = (float)(Math.Sin(gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds) + 1.0f) * 2.0f;
}
//// 奥のクリッピング位置 /////
float clipSpeed = 0.05f;
this.farLimit += gamePadState.ThumbSticks.Right.Y * this.farLimit * clipSpeed;
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Z))
{
this.farLimit -= this.farLimit * clipSpeed;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.A))
{
this.farLimit += this.farLimit * clipSpeed;
}
if (this.autoMode == 3)
{
this.farLimit = (float)(Math.Sin(gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds) + 1.0f) * 8.0f;
}
if (this.farLimit <= this.nearLimit)
{
// 手前のクリッピング位置よりも手前に来てはいけない
this.farLimit = this.nearLimit + 0.0001f;
}
// 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);
// プロジェクションマトリックスを作成
Matrix projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(
MathHelper.ToRadians(this.angle),
this.aspect,
this.nearLimit,
this.farLimit
);
foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
{
foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
{
// プロジェクションマトリックスを設定
effect.Projection = projection;
}
// モデルを描画
mesh.Draw();
}
// スプライトの描画準備
this.spriteBatch.Begin();
// テキストをスプライトとして描画する
this.spriteBatch.DrawString(this.font,
"Angle : " + this.angle + Environment.NewLine +
"Aspect : " + this.aspect + Environment.NewLine +
"NearLimit : " + this.nearLimit + Environment.NewLine +
"FarLimit : " + this.farLimit + Environment.NewLine +
"MousePressAutoMode : " + this.autoMode,
new Vector2(50, 50), 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);
}
}
}