کوآرڈینیٹ کنورژن کو اسکرین کرنے کے لئے تین جہتی کوآرڈینیٹس

خلاصہ

یہ 3 ڈی جگہ میں کوآرڈینیٹس کو اسکرین پر کوآرڈینیٹس میں تبدیل کرتا ہے اور ماڈل کے مقام پر نام ظاہر کرتا ہے۔ نمونے میں ، کیمرے کو گھمایا جاتا ہے تاکہ یہ دیکھنا آسان ہوجائے کہ نام ماڈل کی پیروی کرتا ہے۔

آپریٹنگ ماحول

ضروری شرائط

آپریٹنگ ماحول

مادہ

تھری ڈی کوآرڈینیٹس کو اسکرین کوآرڈینیٹس میں تبدیل کرنا

اگر آپ کردار کے سر کے اوپر نام ظاہر کرنا چاہتے ہیں ، جیسے 3 ڈی گیم میں ، اسکرین کوآرڈینیٹس کا حساب لگانا ضروری ہے جس پر کردار کی تین جہتی مقامی پوزیشن سے ظاہر ہونا چاہئے۔

یہ ایک مشکل حساب کی طرح لگ سکتا ہے ، لیکن حقیقت میں ، ایک کثیر الجہتی کا ورٹیکس ڈیٹا اسی طرح حاصل کیا جاتا ہے جیسے ایک کثیر الجہت کے ورٹیکس ڈیٹا کو 3 ڈی کوآرڈینیٹس سے اسکرین کوآرڈینیٹس میں تبدیل کرنے کے لئے استعمال ہونے والا فارمولا استعمال ہوتا ہے ، لہذا کسی نئے علم کی ضرورت نہیں ہے۔

ایسے طریقے بھی ہیں جن کا حساب لگانا آسان ہے ، لہذا آپ کو کوئی اضافی کوڈ لکھنے کی ضرورت نہیں ہے۔

کھیت

نمونے میں ، تین ماڈل دکھائے جاتے ہیں ، لہذا ہم ایک ماڈل اور ایک ویکٹر کی وضاحت کرتے ہیں ، جو تین پوزیشن کی معلومات ہے۔ یہ کیمرے کے لئے خودکار گردش زاویہ کی بھی وضاحت کرتا ہے تاکہ حرکت کو سمجھنا آسان ہو۔

/// <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;

اپ ڈیٹ کا عمل

کیمرے کی خودکار گردش کے لئے گردش کا زاویہ کھیل کے گزرے ہوئے وقت سے حاصل کیا جاتا ہے۔

// カメラの水平角度を自動更新
this.theta = (float)gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds / 2.0f;

پری ڈرائنگ

اسپرائٹ کھینچنے کے بعد ، گہرائی بفر کو غیر فعال کیا جاسکتا ہے ، لہذا گہرائی کی قیمت کے لحاظ سے فیصلہ کرنے کے قابل بنانے کے لئے "ڈیپتھ اسٹینسل اسٹیٹ ڈاٹ ڈیفالٹ" سیٹ کریں۔

وائی محور گردش میٹرکس کو ویو میٹرکس سے گنا کرکے جو آپ پہلے ہی بنا چکے ہیں ، آپ دلچسپی کے نقطہ کے ارد گرد کیمرے کی پوزیشن کو گھما سکتے ہیں۔ اس ترتیب پر توجہ دیں جس میں میٹرکس کو گنا کیا جاتا ہے۔

// 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;

Viewport حاصل کریں

ویو پورٹ 3 ڈی مقامی کوآرڈینیٹس سے اسکرین کوآرڈینیٹس میں تبدیل کرنے کا ایک طریقہ فراہم کرتا ہے ، لہذا اسے گرافکس ڈیوائس سے حاصل کریں۔

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

تھری ڈی کوآرڈینیٹس سے سکرین کوآرڈینیٹس کا حساب

تھری ڈی اسپیس کوآرڈینیٹس سے اسکرین کوآرڈینیٹس تلاش کرنا اتنا ہی آسان ہے جتنا ویو پورٹ پروجیکٹ طریقہ کار کا استعمال کرنا۔

ماخذ کی تھری ڈی مقامی پوزیشن کو پہلی دلیل کے طور پر، پروجیکشن میٹرکس کو دوسری دلیل کے طور پر، اور ویو میٹرکس کو تیسری دلیل کے طور پر بیان کریں۔ اس کے بعد ، آپ واپسی کی قیمت کے طور پر اسکرین پر کوآرڈینیٹس حاصل کرسکتے ہیں۔

اس کے بعد ، اگر آپ ویکٹر 3 سے ایکس اور وائی اقدار نکالتے ہیں تو ، آپ متن کی ڈسپلے پوزیشن استعمال کرسکتے ہیں۔ (Z گہرائی کی پوزیشن ہے)

// 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 طریقہ

آبجیکٹ کی جگہ سے اسکرین کی جگہ میں ایک 3 ڈی ویکٹر پروجیکٹ کرتا ہے۔

تمام کوڈز

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);
        }
    }
}