खींचे जाने वाले बहुभुज का चेहरा निर्दिष्ट करें

सारांश

यह खंड एक बहुभुज की सतह की व्याख्या करता है। नमूने में, कैमरा स्वचालित रूप से त्रिकोण को घेरता है और आप ए कुंजी, ए बटन, बाईं माउस बटन या स्पर्श के साथ कलिंग मोड को बदल सकते हैं।

परिचालन का वातावरण

आवश्यकताएँ

परिचालन का वातावरण

नमूने के साथ कैसे कार्य करें

सार तत्व

जब आप प्रोग्राम चलाते हैं, तो कैमरा स्वचालित रूप से बहुभुज के चारों ओर चक्कर लगाता है, लेकिन यदि आप इसे वैसे ही देखते हैं, तो आप देखेंगे कि बहुभुज का दूसरा पक्ष खींचा नहीं गया है।

बाईं ओर बहुभुज का अगला भाग है, और दाईं ओर पीछे की ओर है

यह कलिंग नामक एक प्रक्रिया के कारण होता है, जो बहुभुज के पिछले हिस्से को खींचने से रोकता है। उदाहरण के लिए, यदि आप नीचे दिए गए एक बंद बॉक्स की कल्पना करते हैं, तो आप देख सकते हैं कि बॉक्स के अंदर आमतौर पर अदृश्य होता है, इसलिए अदृश्य भाग को खींचने की जहमत उठाने की कोई आवश्यकता नहीं है। कई मॉडलों में अक्सर ऐसा बंद आकार होता है, और बहुभुज के पीछे की ओर न खींचकर ड्राइंग की लागत को कम करने का एक प्रयास है।

आप केवल सामने की तीन भुजाओं को देख सकते हैं न कि पीछे की तीन भुजाओं को।

चेहरे के आगे और पीछे "कोने की स्थिति" और "कोने के क्रम" द्वारा निर्धारित किया जाता है। सामान्य तौर पर, वह सतह जहां शीर्षों को दृष्टिकोण से दक्षिणावर्त (दक्षिणावर्त) क्रम में व्यवस्थित किया जाता है, सामने होता है।

ड्राइंग लागत को कम करने में कलिंग प्रभावी है, लेकिन कुछ मामलों में, आप केवल पीछे की ओर आकर्षित करना चाह सकते हैं, या आप एक पतली वस्तु खींचने के लिए एक ही बहुभुज के साथ दोनों पक्षों को आकर्षित करना चाह सकते हैं।

कलिंग मोड "GraphicsDevice.RasterizerState.CullMode" गुण द्वारा निर्धारित किया जाता है। "CullMode" गणना में निम्नलिखित तीन मान हैं, जिन्हें एप्लिकेशन के अनुसार स्विच किया जा सकता है।

CullMode गिनती

दिखाता है कि कैसे मारना है।

हालाँकि, RasterizerState केवल एक बार ग्राफ़िक्सडिवाइस से बंधा होता है, इसलिए कलिंग मोड को बदलने के लिए, एक नया RasterizerState इंस्टेंस बनाएं, कलिंग मोड को RasterizerState.CullMode पर सेट करें, और कलिंग मोड को GraphicsDevice.RasterizerState.

हालाँकि, यदि आप केवल कलिंग मोड को बदलना चाहते हैं, तो आप अंतर्निहित RasterizerState का उपयोग कर सकते हैं जो XNA फ्रेमवर्क द्वारा पूर्व-निर्मित है।

निम्नलिखित कार्यक्रम में, RasterizerState को वर्तमान कलिंग मोड से दूसरे कलिंग मोड में बदलने के लिए प्राप्त किया जाता है जब एक कुंजी दबाया जाता है।

खेत

/// <summary>
/// ポリゴンの描画を決定するためのラスタライザステート
/// </summary>
private RasterizerState rasterizerState = RasterizerState.CullCounterClockwise;

अद्यतन विधि

// ボタンが押された瞬間

if (this.rasterizerState.CullMode == CullMode.None)
{
    // 反時計回りをカリング
    this.rasterizerState = RasterizerState.CullCounterClockwise;
}
else if (this.rasterizerState.CullMode == CullMode.CullCounterClockwiseFace)
{
    // 時計回りをカリング
    this.rasterizerState = RasterizerState.CullClockwise;
}
else if (this.rasterizerState.CullMode == CullMode.CullClockwiseFace)
{
    // カリングなし
    this.rasterizerState = RasterizerState.CullNone;
}

ड्रा विधि में, पुनर्प्राप्त RasterizerState सेट किया गया है।

ड्रा विधि

// カリングのためのラスタライザステートの設定
this.GraphicsDevice.RasterizerState = this.rasterizerState;

नीचे कलिंग द्वारा निकाला गया परिणाम है। बाईं ओर चेहरे का अगला भाग है, और दाईं ओर चेहरे का पिछला भाग है।

CullMode.CullCounterClockwiseFace

CullMode.CullClockwiseFace

कुलमोड.कोई नहीं

सभी कोड

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 FaceCulling
{
    /// <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>
        /// ポリゴン用頂点データリスト
        /// </summary>
        private VertexPositionColor[] triangleVertives = null;

        /// <summary>
        /// 面の表側を示すラインの頂点データリスト
        /// </summary>
        private VertexPositionColor[] lineVertices = null;

        /// <summary>
        /// 基本エフェクト
        /// </summary>
        private BasicEffect basicEffect = 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>
        /// カメラの回転位置
        /// </summary>
        private float cameraRotate = 0.0f;

        /// <summary>
        /// ポリゴンの描画を決定するためのラスタライザステート
        /// </summary>
        private RasterizerState rasterizerState = RasterizerState.CullCounterClockwise;

        /// <summary>
        /// ボタンを押している状態かどうかを判定するためのフラグ
        /// </summary>
        private bool isPushed = 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);

            // 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;

            // 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
                );

            // ポリゴンの頂点データを作成する
            this.triangleVertives = new VertexPositionColor[3];

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

            // 面の表側を指すようにラインを作成
            this.lineVertices = new VertexPositionColor[2];

            this.lineVertices[0] = new VertexPositionColor(new Vector3(0.0f, -1.0f, 0.0f),
                                                           Color.Blue);
            this.lineVertices[1] = new VertexPositionColor(new Vector3(0.0f, -1.0f, 10.0f),
                                                           Color.Blue);

            // 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");
        }

        /// <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)
        {
            // キーボードの情報取得
            KeyboardState keyState = Keyboard.GetState();

            // マウスの情報取得
            MouseState mouseState = Mouse.GetState();

            // ゲームパッドの情報取得
            GamePadState padState = 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 (padState.Buttons.Back == ButtonState.Pressed)
            {
                this.Exit();
            }

            ///// カリングの設定 /////
            if (keyState.IsKeyDown(Keys.A) ||
                mouseState.LeftButton == ButtonState.Pressed ||
                padState.Buttons.A == ButtonState.Pressed)
            {
                if (this.isPushed == false)
                {
                    // ボタンが押された瞬間

                    if (this.rasterizerState.CullMode == CullMode.None)
                    {
                        // 反時計回りをカリング
                        this.rasterizerState = RasterizerState.CullCounterClockwise;
                    }
                    else if (this.rasterizerState.CullMode == CullMode.CullCounterClockwiseFace)
                    {
                        // 時計回りをカリング
                        this.rasterizerState = RasterizerState.CullClockwise;
                    }
                    else if (this.rasterizerState.CullMode == CullMode.CullClockwiseFace)
                    {
                        // カリングなし
                        this.rasterizerState = RasterizerState.CullNone;
                    }
                }

                this.isPushed = true;
            }
            else
            {
                this.isPushed = false;
            }

            ///// カメラの位置回転 /////
            this.cameraRotate += (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds;

            // ビューマトリックスを設定
            this.basicEffect.View = Matrix.CreateLookAt(
                    Vector3.Transform(new Vector3(0.0f, 0.0f, 15.0f),
                        Matrix.CreateRotationY(this.cameraRotate)),
                    Vector3.Zero,
                    Vector3.Up
                );

            // 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);

            // カリングのためのラスタライザステートの設定
            this.GraphicsDevice.RasterizerState = this.rasterizerState;

            // 深度バッファの有効化
            this.GraphicsDevice.DepthStencilState = DepthStencilState.Default;

            // 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();

                // 三角形を描画する
                this.GraphicsDevice.DrawUserPrimitives(
                    PrimitiveType.TriangleList,
                    this.triangleVertives,
                    0,
                    1
                );

                // 面の表側を示すラインを描画
                this.GraphicsDevice.DrawUserPrimitives(
                    PrimitiveType.LineList,
                    this.lineVertices,
                    0,
                    1
                );
            }

            // スプライトの描画準備
            this.spriteBatch.Begin();

            // カリングモードを表示
            this.spriteBatch.DrawString(this.font,
                "A or LeftButton:Change CullMode.",
                new Vector2(10, 30), Color.White);

            this.spriteBatch.DrawString(this.font,
                "CullMode:" + this.rasterizerState.CullMode.ToString(),
                new Vector2(10, 60), Color.Yellow);

            // 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);
        }
    }
}