स्क्रीन पर अपनी स्थिति से एक मॉडल का चयन करें

सारांश

यह आपको माउस कर्सर की स्थिति में मॉडल का चयन करने की अनुमति देता है। जब आप मॉडल पर कर्सर घुमाते हैं, तो हिट टेक्स्ट सही में बदल जाता है।

परिचालन का वातावरण

आवश्यकताएँ

परिचालन का वातावरण

नमूने के साथ कैसे कार्य करें

सार तत्व

स्क्रीन निर्देशांक को 3D स्थानिक निर्देशांक में बदलें

आप माउस के साथ 3 डी स्पेस में एक मॉडल का चयन करना चाह सकते हैं। इस मामले में, स्क्रीन पर दो-आयामी समन्वय बिंदु को त्रि-आयामी समन्वय में परिवर्तित करना आवश्यक है जहां मॉडल मौजूद है और एक हिट निर्णय करता है।

हालांकि, तत्व को 2 डी से 3 डी तक विस्तारित करने के लिए, केवल एक्स और वाई के 2 डी स्क्रीन निर्देशांक से 3 डी निर्देशांक के साथ एक बिंदु खोजना संभव नहीं है। उदाहरण के लिए, यदि आप वास्तव में स्क्रीन पर क्लिक करने की कल्पना करते हैं, तो आप समझेंगे कि यह निर्धारित करना संभव नहीं है कि जब आप क्लिक करते हैं तो 3D स्पेस में स्थिति ऑब्जेक्ट के सामने, ऑब्जेक्ट के सामने या ऑब्जेक्ट के पीछे होती है।

इसलिए, क्लिक की गई स्थिति को डॉट के रूप में दर्शाने के बजाय, इसे क्लिक की दिशा में कैमरे की स्थिति से फैली रेखा के रूप में माना जाता है। लाइन और ऑब्जेक्ट के बीच टकराव का पता लगाने से, एक मॉडल का चयन करना संभव है। वैसे, लाइन मापदंडों को रे नामक संरचना द्वारा एक्सएनए में नियंत्रित किया जा सकता है।

स्क्रीन की स्थिति से 3 डी अंतरिक्ष में स्थिति प्राप्त करें

एक्सएनए के पास स्क्रीन पर एक क्लिक की दिशा में एक रेखा खोजने की विधि नहीं है। हालांकि, चूंकि स्क्रीन निर्देशांक और गहराई को निर्दिष्ट करके 3 डी स्पेस में एक बिंदु ढूंढना संभव है, इसलिए कैमरे की स्थिति और एक विशिष्ट गहराई पर रूपांतरित 3 डी स्पेस समन्वय बिंदु को जोड़कर एक रेखा ढूंढना संभव है।

स्क्रीन-स्पेस निर्देशांक से ऑब्जेक्ट-स्पेस निर्देशांक ढूँढना "Viewport.Unproject" विधि का उपयोग करना आसान है।

// ビューポートを取得
Viewport viewport = this.GraphicsDevice.Viewport;

// スクリーンの位置を Vector3 で作成 (Z は 1.0 以下を設定)
Vector3 screenPosition = new Vector3(this.markPosition, 1.0f);

// スクリーン座標を３次元座標に変換
Vector3 worldPoint = viewport.Unproject(screenPosition,
                                        this.projection,
                                        this.view,
                                        Matrix.Identity);

पहला तर्क स्क्रीन निर्देशांक और गहराई के साथ एक वेक्टर 3 है। स्क्रीन के निर्देशांक के लिए X, Y और गहराई मान के लिए Z सेट करें। गहराई प्रोजेक्शन मैट्रिक्स के "निकटप्लेनडिस्टेंस" और "फारप्लेन डिस्टेंस" मापदंडों पर निर्भर करती है, जहां आप कैमरे की स्थिति से निकटप्लेन दूरी तक की दूरी खोजने के लिए 0.0f निर्दिष्ट कर सकते हैं, और कैमरे की स्थिति से दूर प्लेन दूरी तक की दूरी निर्धारित करने के लिए 1.0f निर्दिष्ट कर सकते हैं।

दूसरा तर्क प्रक्षेपण मैट्रिक्स है, और तीसरा तर्क दृश्य मैट्रिक्स है।

आप वापसी मूल्य के रूप में एक ऑब्जेक्ट-स्पेस वेक्टर पा सकते हैं।

Viewport.Unproject विधि

स्क्रीन स्पेस से ऑब्जेक्ट स्पेस में एक वेक्टर प्रोजेक्ट करता है।

एक किरण बनाएँ

लाइन पैरामीटर रे संरचनाएं हो सकती हैं। कन्स्ट्रक्टर के लिए पहला तर्क किरण का प्रारंभिक बिंदु है, और दूसरा तर्क किरण का अभिविन्यास है।

कैमरे की स्थिति को प्रारंभिक बिंदु के रूप में सेट करें और 3D स्पेस निर्देशांक से कैमरे की स्थिति घटाकर अभिविन्यास की गणना करें जो पहले से ही अभिविन्यास में परिवर्तित हो चुके हैं। अभिविन्यास Vector3.Normalize विधि का उपयोग करके एक इकाई वेक्टर पर सेट किया गया है।

// マークが指す方向へのレイを作成
Ray ray = new Ray(this.cameraPosition,
                    Vector3.Normalize(worldPoint - this.cameraPosition));

Ray निर्माता

"रे" संरचना का एक उदाहरण बनाएं जिसमें लाइन के पैरामीटर शामिल हैं।

बॉल और रे हिटबॉक्स

सामग्री पाइपलाइन से लोड किए गए मॉडलमेश वर्ग में क्षेत्र डेटा होता है जो जाल को शामिल करता है, जिसे बाउंडिंगस्फीयर संपत्ति कहा जाता है। इस वर्ग के इंटरसेक्ट विधि में आपके द्वारा बनाई गई किरण को निर्दिष्ट करके, आप जांच सकते हैं कि गोला और किरण टकरा रहे हैं या नहीं।

टक्कर की स्थिति में, किरण की शुरुआत और टक्कर बिंदु के बीच की दूरी वापस आ जाती है। यदि कोई टक्कर नहीं है, तो शून्य वापस आ गया है, इसलिए नमूना जांचता है कि शून्य निर्णय द्वारा टकराव है या नहीं।

हालांकि, यह विधि मानती है कि मॉडल मूल में स्थित है। यदि आप मॉडल को स्थानांतरित कर रहे हैं, तो आपको मॉडल के चलने पर किरणों को बदलने की आवश्यकता होगी।

वैसे, यह नमूना मॉडल एक क्षेत्र है, इसलिए मुझे लगता है कि इसे सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है।

// 球とレイとの当たり判定を行う
this.isHit = false;
foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
{
    if (mesh.BoundingSphere.Intersects(ray) != null)
    {
        // 球とレイは交差している
        this.isHit = true;
        break;
    }
}

BoundingSphere.Intersects विधि

समावेशी गेंद और किरण के बीच टकराव का पता लगाया जाता है।

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 ModelSelectByScreenPosition
{
    /// <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>
        /// マーク
        /// </summary>
        private Texture2D mark = null;

        /// <summary>
        /// マーク画像の中心位置
        /// </summary>
        private Vector2 markCenterPosition = Vector2.Zero;

        /// <summary>
        /// マークの位置
        /// </summary>
        private Vector2 markPosition = new Vector2(100.0f, 100.0f);

        /// <summary>
        /// モデルへの当たり判定フラグ
        /// </summary>
        private bool isHit = false;

        /// <summary>
        /// カメラの位置
        /// </summary>
        private Vector3 cameraPosition = new Vector3(0.0f, 0.0f, 10.0f);

        /// <summary>
        /// ビューマトリックス
        /// </summary>
        private Matrix view;

        /// <summary>
        /// プロジェクションマトリックス
        /// </summary>
        private Matrix projection;


        /// <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()
        {
            // ビューマトリックス
            this.view = Matrix.CreateLookAt(
                        this.cameraPosition,
                        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");

            // ライトとビュー、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();

                    // ビューマトリックスをあらかじめ設定
                    effect.View = this.view;

                    // 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;
                }
            }

            // マーク作成
            this.mark = this.Content.Load<Texture2D>("Mark");

            // マークの中心位置
            this.markCenterPosition = new Vector2(this.mark.Width / 2, this.mark.Height / 2);
        }

        /// <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 keyboardState = Keyboard.GetState();

            // ゲームパッドの情報取得
            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();
            }

            // 移動スピード
            float speed = 200.0f;

            // キーボードによるマークの移動
            if (keyboardState.IsKeyDown(Keys.Left))
            {
                this.markPosition.X -= speed * (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds;
            }
            if (keyboardState.IsKeyDown(Keys.Right))
            {
                this.markPosition.X += speed * (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds;
            }
            if (keyboardState.IsKeyDown(Keys.Up))
            {
                this.markPosition.Y -= speed * (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds;
            }
            if (keyboardState.IsKeyDown(Keys.Down))
            {
                this.markPosition.Y += speed * (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds;
            }

            // ゲームパッドによるマークの移動
            if (gamePadState.IsConnected)
            {
                this.markPosition.X += gamePadState.ThumbSticks.Left.X * speed *
                                       (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds;
                this.markPosition.Y -= gamePadState.ThumbSticks.Left.Y * speed *
                                       (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds;
            }

            // マウス処理
            MouseState mouseState = Mouse.GetState();

            if (mouseState.X >= 0 && mouseState.X < this.Window.ClientBounds.Width &&
                mouseState.Y >= 0 && mouseState.Y < this.Window.ClientBounds.Height &&
                mouseState.LeftButton == ButtonState.Pressed)
            {
                // マウスがウインドウ内にあればマウスの位置を優先する
                this.markPosition = new Vector2(mouseState.X, mouseState.Y);
            }

            // ビューポートを取得
            Viewport viewport = this.GraphicsDevice.Viewport;

            // スクリーンの位置を Vector3 で作成 (Z は 1.0 以下を設定)
            Vector3 screenPosition = new Vector3(this.markPosition, 1.0f);

            // スクリーン座標を３次元座標に変換
            Vector3 worldPoint = viewport.Unproject(screenPosition,
                                                    this.projection,
                                                    this.view,
                                                    Matrix.Identity);

            // マークが指す方向へのレイを作成
            Ray ray = new Ray(this.cameraPosition,
                              Vector3.Normalize(worldPoint - this.cameraPosition));

            // 球とレイとの当たり判定を行う
            this.isHit = false;
            foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
            {
                if (mesh.BoundingSphere.Intersects(ray) != null)
                {
                    // 球とレイは交差している
                    this.isHit = true;
                    break;
                }
            }

            // 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;

            // モデルを描画
            foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
            {
                mesh.Draw();
            }

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

            // マーク描画
            this.spriteBatch.Draw(this.mark, this.markPosition,
                null, Color.White, 0.0f,
                this.markCenterPosition, 1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

            // テキスト描画
            this.spriteBatch.DrawString(this.font,
                "Cursor Key Press or" + Environment.NewLine +
                "   MouseLeftButton Drag" + Environment.NewLine +
                "Hit : " + this.isHit,
                new Vector2(50.0f, 50.0f), 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);
        }
    }
}