Tredimensionella koordinater för konvertering av skärmkoordinater
sammanfattning
Den konverterar koordinaterna i 3D-rymden till koordinaterna på skärmen och visar namnet på modellens plats. I exemplet roteras kameran för att göra det lättare att se att namnet följer modellen.
Operativ miljö
Förutsättningar
| XNA-versioner som stöds |
|
| Plattformar som stöds |
|
| Windows Nödvändig version av Vertex Shader | 2.0 |
| Windows Pixel Shader-version som krävs | 2.0 |
Operativ miljö
| plattform |
|
substans
Konvertera 3D-koordinater till skärmkoordinater
Om du vill visa namnet ovanför karaktärens huvud, som i ett 3D-spel, är det nödvändigt att beräkna skärmkoordinaterna som karaktären ska visas på från karaktärens tredimensionella rumsliga position.
Det kan tyckas vara en svår beräkning, men i själva verket erhålls vertexdata för en polygon på samma sätt som formeln som används för att konvertera vertexdata för en polygon från 3D-koordinater till skärmkoordinater, så ingen ny kunskap krävs.
Det finns också metoder som är lätta att beräkna, så att du inte behöver skriva någon ytterligare kod.
fält
I exemplet visas tre modeller, så vi definierar en modell och en vektor[3], som är de tre positionsinformationerna. Den definierar också en automatisk rotationsvinkel för kameran så att rörelsen är lätt att förstå.
<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;
Uppdateringsprocess
Rotationsvinkeln för automatisk rotation av kameran erhålls från den förflutna tiden av spelet.
// カメラの水平角度を自動更新
this.theta = (float)gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds / 2.0f;
Förberedande ritning
När du har ritat sprajten kan djupbufferten inaktiveras, så ange "DepthStencilState.Default" för att göra det möjligt att rita bedömning efter djupvärde.
Genom att multiplicera Y-axelns rotationsmatris med den vymatris som du redan har skapat kan du rotera kamerans position runt intressepunkten. Var uppmärksam på i vilken ordning matrisen multipliceras.
// 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;
Skaffa Viewport
Viewport tillhandahåller en metod för att konvertera från 3D-rumsliga koordinater till skärmkoordinater, så hämta den från GraphicsDevice.
// ビューポート取得
Viewport viewport = this.GraphicsDevice.Viewport;
Beräkning av skärmkoordinater från 3D-koordinater
Att hitta skärmkoordinaterna från 3D-rymdkoordinater är lika enkelt som att använda metoden Viewport.Project.
Ange källans spatiala 3D-position som det första argumentet, projektionsmatrisen som det andra argumentet och vymatrisen som det tredje argumentet. Sedan kan du få koordinaterna på skärmen som ett returvärde.
Efter det, om du extraherar X- och Y-värdena från Vector3, kan du använda textens visningsposition. (Z är djuppositionen)
// 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 metod
Projicerar en 3D-vektor från objektrymden till skärmrymden.
| källa | Vektor3 | 3D-rumslig koordinatvektor för projicering till skärmkoordinater |
| projektion | Matris | Projektiv matris |
| utsikt | Matris | Visa matris |
| värld | Matris | Anger den första omformningen som ska utföras |
| Returnera värden | Vektor3 | Får en vektor på skärmutrymmet |
Alla koder
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);
}
}
}