Kolmion muotoisten monikulmioiden näyttäminen

yhteenveto

Se näyttää kolmion muotoiset monikulmiot 3D-tilassa.

Toimintaympäristö

Edellytykset

Toimintaympäristö

aine

Mikä on monikulmio?

Monikulmio on kasvot, jotka syntyvät useista kärkipistemäärityksistä. Yleensä monikulmio on kolmion muotoinen pinta, joka koostuu kolmesta kärjestä. Ja trigon on monikulmion pienin yksikkö. Jotkut mallinnusohjelmistot voivat näyttää monikulmiot nelikulmaisina tai monikulmioisina, mutta ne hajoavat lopulta kolmion muotoisiksi monikulmioiksi.

Peleissä näkyvä malli muodostetaan yhdistämällä useita näistä kolmiomaisista monikulmioista.

Monikulmiot muodostuvat pisteistä. Kärkipisteissä voi olla tietoja, kuten sijainti ja väri. Tämä näyte on tehty myös "sijainti" - ja "väri" -tiedoista.

Tässä esimerkissä kasvojen väri interpoloidaan siististi kullekin kärjelle asetetulla värillä ja etäisyydellä, mutta voit muuttaa sitä vapaasti omalla varjostinohjelmallasi (lisää varjostinohjelmista toisen kerran).

Kärkipisteiden tietojen määritykset

Monikulmion näyttämiseksi tarvitaan "kärkipistetietoja", ja ohjelmoijan on päätettävä, mitkä elementit sisällytetään kyseiseen kärkeen. Kun piirrät monikulmiota, sinun on kerrottava laitteelle, joka on piirustusmoottori, mihin kärkitietoihin monikulmio piirretään. Voit tehdä tämän luomalla "VertexDeclaration" -luokan ja asettamalla "Vertex Data Definition".

XNA Game Studio 4.0:sta alkaen tätä asetusta on kuitenkin yksinkertaistettu, eikä sinun tarvitse valmistella VertexDeclaration-luokkaa tätä vinkkiä varten. (Tämä johtuu siitä, että määritelmätiedot on jo upotettu kehyksen tarjoamiin kärkipistetietoihin.)

Kärkipisteen tiedot

Kirjoitin, että monikulmioiden piirtämiseen tarvitaan kärkipistetietoja, mutta ensin meidän on päätettävä, millaista dataa haluamme saada. Tässä tapauksessa käytämme "sijainti" ja "väri" -tietoja. Kun olet päättänyt, mitä tietoja haluat saada, sinun on luotava rakenne tietojen säilyttämistä varten. Sinulla on jonkin verran vapautta päättää, mitä kärkipistetiedot ovat, mutta yleisesti käytetyt kärkipistetiedot on jo määritelty XNA-kehyksessä, joten näyte käyttää sitä.

Kärkipistetiedot, joissa on "sijainti" ja "väri", määritellään "VertexPositionColor"-rakenteeksi. Koska monikulmion muodostamiseen tarvitaan useita pisteitä, julistamme sen ryhmäksi.

/// <summary>
/// 頂点データリスト
/// </summary>
private VertexPositionColor[] vertices = null;

vaikutus

XNA: ssa, kun piirrät monikulmion, sinun on kirjoitettava erillinen varjostinohjelma päättääksesi, miten se piirretään. Voit tehdä tämän luomalla erillisen tehostetiedoston, kirjoittamalla ohjelman, lataamalla sen tehosteluokkana ja suorittamalla varjostinohjelman.

Jos sinun ei kuitenkaan tarvitse piirtää tämän kaltaisia yksinkertaisia kolmion muotoisia monikulmioita tai monimutkaisia piirustustehosteita, se voi olla erittäin hankala tehtävä.

Tästä syystä XNA määrittelee laajennetut tehosteet, joiden avulla voit asettaa tarvittavat kohteet ominaisuuksiksi, jotta sinun ei tarvitse kirjoittaa varjostinohjelmaa peruspiirustukseen. Se on "BasicEffect" -luokka. Koska tämän artikkelin tarkoituksena on piirtää monikulmioita, käytämme "BasicEffectiä", jonka piirtäminen ei vie paljon vaivaa.

/// <summary>
/// 基本エフェクト
/// </summary>
private BasicEffect basicEffect = null;

Puhun lisää tehosteista ja BasicEffectsistä toisella kertaa.

Muuten, Windows Phone 7 ei salli sinun käyttää omia tehosteitasi, vain niitä, jotka on rakennettu kehyksiin, kuten BasicEffect.

Kärkipisteen tietomäärityksen luominen

XNA Framework 3.1: een asti sinun oli luotava ne nimenomaisesti ohjelmallisesti, mutta 4.0: sta alkaen kehyksen sisäänrakennetut kärkitiedot sisältyvät jo kärkipistetietoihin nimellä "IVertexType.VertexDeclaration", joten käytämme sitä.

Tehosteiden luominen

Luo BasicEffect-luokka. Määritä BasicEffect.VertexColorEnabled-ominaisuuden arvoksi tosi, jos haluat säilyttää kärkipisteiden värit.

// エフェクトを作成
this.basicEffect = new BasicEffect(this.GraphicsDevice);

// エフェクトで頂点カラーを有効にする
this.basicEffect.VertexColorEnabled = true;

BasicEffect rakentaja

Luo tehosteluokasta "BasicEffect" esiintymä, joka suorittaa kärkipisteen värin, tekstuurin ja valaistuksen Shader Model 2.0:n avulla.

Näytä matriisi ja projektiomatriisi

Määritä BasicEffect-funktioksi näkymämatriisi ja projektiomatriisi. Katso käsitteellinen selitys kustakin alla olevista linkeistä.

• Tietoja 3D-mallien koordinaattimuunnoksesta
• Näytä koordinaattijärjestelmä
• Projektiivinen koordinaattijärjestelmä

// ビューマトリックスをあらかじめ設定 ((0, 0, 15) から原点を見る)
this.basicEffect.View = Matrix.CreateLookAt(
        new Vector3(0.0f, 0.0f, 15.0f),
        Vector3.Zero,
        Vector3.Up
    );

// プロジェクションマトリックスをあらかじめ設定
this.basicEffect.Projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(
        MathHelper.ToRadians(45.0f),
        (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Width /
            (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Height,
        1.0f,
        100.0f
    );

Luo näkymämatriisi käyttämällä Matrix.CreateLookAt-menetelmää.

Ensimmäinen argumentti määrittää kameran sijainnin, toinen argumentti kameran kiinnostuksen ja kolmas argumentti kameran ylöspäin suuntautuvan suunnan.

Tässä tapauksessa se on asetettu tarkastelemaan alkuperää sijainnista (0, 0, 15).

Matrix.CreateLookAt menetelmä

Luo näkymämatriisi.

Luo projektiomatriisi käyttämällä Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView -menetelmää.

Ensimmäinen argumentti on katselukulma radiaaneina. Näytteessä tutkintoyksikkö muunnetaan radiaaniksi "MathHelper.ToRadians" -menetelmällä. Lisätietoja radiaanista ja asteesta on kohdassa Radiaani ja aste.

Toinen argumentti määrittää kuvasuhteen (kuvasuhteen). Yleensä määritetään arvo Näkymän leveys ÷ Korkeus. Näytteessä se lasketaan laitteen näyttöikkunalle asetetusta leveydestä ja korkeudesta.

Kolmas argumentti määrittää eteenpäin leikkaavan sijainnin ja neljäs argumentti taaksepäin leikkaavan sijainnin.

Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView menetelmä

Luo perspektiiviprojektiomatriisin näkymäkentän asetusten perusteella.

Kärkipistetietojen luominen

Luo kolme kärkipistettä. Ensinnäkin luomme taulukon ja luomme jokaisen kärjen.

// 頂点データを作成する
this.vertices = new VertexPositionColor[3];

this.vertices[0] = new VertexPositionColor(new Vector3(0.0f, 3.0f, 0.0f),
                                           Color.Red);
this.vertices[1] = new VertexPositionColor(new Vector3(3.0f, -2.0f, 0.0f),
                                           Color.Blue);
this.vertices[2] = new VertexPositionColor(new Vector3(-3.0f, -2.0f, 0.0f),
                                           Color.Green);

Jos haluat luoda kärkipistetietoja, määritä "kärkipisteen sijainti" ja "kärkipisteen väri" "VertexPositionColor" -konstruktorissa.

VertexPositionColor rakentaja

Luo rakenteen esiintymä "VertexPositionColor", jossa on sijainti- ja värikärkipistetiedot.

Aseta kärkipisteiden sijainti kamerasta näkyvälle alueelle. Aseta myös kärkipistejärjestelyksi "myötäpäivään (myötäpäivään)". Jos asetat sen "vastapäivään", monikulmio ei ole näkyvissä. Katso selitys tästä kohdasta Piirrettävän monikulmion kasvojen määrittäminen.

Monikulmioiden piirtäminen

// パスの数だけ繰り替えし描画 (といっても直接作成した BasicEffect は通常１回)
foreach (EffectPass pass in this.basicEffect.CurrentTechnique.Passes)
{
    // パスの開始
    pass.Apply();

    // ポリゴンを描画する
    this.GraphicsDevice.DrawUserPrimitives(
        PrimitiveType.TriangleList,
        this.vertices,
        0,
        1
    );
}

// 登録された DrawableGameComponent を描画する
base.Draw(gameTime);

On olemassa kahdenlaisia tehosteita, joita kutsutaan "tekniikoiksi" ja "poluiksi", joiden kautta suoritat varsinaisen piirustusohjelman. Koska yhdessä tehosteessa voi olla useita polkuja, yritän kutsua niitä toistuvasti foreachissa. BasicEffectissä on kuitenkin yksi tekniikka ja yksi polku, joten voit määrittää polun indeksin suoraan, mutta yllä oleva kuvaus on puhtaampi, koska voit korvata sen muilla vaikutuksilla.

Ennen kuin aloitat varsinaisen piirustuksen, soita "EffectPass.Apply"Menetelmä aloittaaksesi passin. Kutsumalla tätä menetelmää tällä kertaa käytettävän tehosteen parametreja sovelletaan grafiikkalaitteeseen.

Kun olet aloittanut polun, piirrä monikulmio "GraphicsDevice.DrawUserPrimitives" -menetelmällä.

Ensimmäinen argumentti määrittää piirrettävän primitiivin tyypin. Tässä tapauksessa piirrämme kolmion muotoisen monikulmion, joten määritä "PrimitiveType.TriangleList".

Toinen argumentti määrittää luodut kärkipistetiedot.

Kolmas argumentti määrittää kärkipisteen, josta vedetään. Normaalisti tämä on 0.

Neljäs argumentti määrittelee piirrettävien primitiivien lukumäärän. Tässä tapauksessa on vain yksi kolmiomainen monikulmio, joten määritä 1. Huomaa, että se ei ole pisteiden lukumäärä.

GraphicsDevice.DrawUserPrimitives menetelmä

Piirtää primitiivit käyttäjän toimittamien kärkipistetietojen perusteella.

Siinä se piirustusohjelmalle. Jos suoritat sen ja kolmio tulee näkyviin, olet valmis.

Kaikki koodit

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 DrawTriangle
{
    /// <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>
        /// 頂点データリスト
        /// </summary>
        private VertexPositionColor[] vertices = null;

        /// <summary>
        /// 基本エフェクト
        /// </summary>
        private BasicEffect basicEffect = null;


        /// <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);

            // エフェクトを作成
            this.basicEffect = new BasicEffect(this.GraphicsDevice);

            // エフェクトで頂点カラーを有効にする
            this.basicEffect.VertexColorEnabled = true;

            // ビューマトリックスをあらかじめ設定 ((0, 0, 15) から原点を見る)
            this.basicEffect.View = Matrix.CreateLookAt(
                    new Vector3(0.0f, 0.0f, 15.0f),
                    Vector3.Zero,
                    Vector3.Up
                );

            // プロジェクションマトリックスをあらかじめ設定
            this.basicEffect.Projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(
                    MathHelper.ToRadians(45.0f),
                    (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Width /
                        (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Height,
                    1.0f,
                    100.0f
                );

            // 頂点データを作成する
            this.vertices = new VertexPositionColor[3];

            this.vertices[0] = new VertexPositionColor(new Vector3(0.0f, 3.0f, 0.0f),
                                                       Color.Red);
            this.vertices[1] = new VertexPositionColor(new Vector3(3.0f, -2.0f, 0.0f),
                                                       Color.Blue);
            this.vertices[2] = new VertexPositionColor(new Vector3(-3.0f, -2.0f, 0.0f),
                                                       Color.Green);
        }

        /// <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();
            }

            // TODO: ここに更新処理を記述してください

            // 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);

            // パスの数だけ繰り替えし描画 (といっても直接作成した BasicEffect は通常１回)
            foreach (EffectPass pass in this.basicEffect.CurrentTechnique.Passes)
            {
                // パスの開始
                pass.Apply();

                // ポリゴンを描画する
                this.GraphicsDevice.DrawUserPrimitives(
                    PrimitiveType.TriangleList,
                    this.vertices,
                    0,
                    1
                );
            }

            // 登録された DrawableGameComponent を描画する
            base.Draw(gameTime);
        }
    }
}