Tọa độ ba chiều sang chuyển đổi tọa độ màn hình
tóm tắt
Nó chuyển đổi tọa độ trong không gian 3D thành tọa độ trên màn hình và hiển thị tên tại vị trí của mô hình. Trong mẫu, máy ảnh được xoay để dễ dàng nhận thấy tên theo mô hình.
Môi trường hoạt động
Điều kiện tiên quyết
| Các phiên bản XNA được hỗ trợ |
|
| Nền tảng được hỗ trợ |
|
| Phiên bản Vertex Shader yêu cầu của Windows | 2.0 |
| Phiên bản Pixel Shader yêu cầu của Windows | 2.0 |
Môi trường hoạt động
| nền tảng |
|
chất
Chuyển đổi tọa độ 3D thành tọa độ màn hình
Nếu bạn muốn hiển thị tên phía trên đầu của nhân vật, chẳng hạn như trong trò chơi 3D, cần phải tính toán tọa độ màn hình mà nhân vật sẽ được hiển thị từ vị trí không gian ba chiều của nhân vật.
Nó có vẻ như là một phép tính khó, nhưng trên thực tế, dữ liệu đỉnh của đa giác được thu được theo cách tương tự như công thức được sử dụng để chuyển đổi dữ liệu đỉnh của đa giác từ tọa độ 3D sang tọa độ màn hình, vì vậy không cần kiến thức mới.
Ngoài ra còn có các phương thức dễ tính toán, vì vậy bạn không cần phải viết thêm bất kỳ mã nào.
trường
Trong mẫu, ba mô hình được hiển thị, vì vậy chúng ta xác định một Mô hình và một Vector[3], là thông tin ba vị trí. Nó cũng xác định góc xoay tự động cho máy ảnh để chuyển động dễ hiểu.
<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;
Quy trình cập nhật
Góc quay để quay tự động của máy ảnh thu được từ thời gian đã trôi qua của trò chơi.
// カメラの水平角度を自動更新
this.theta = (float)gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds / 2.0f;
Vẽ trước
Sau khi vẽ sprite, bộ đệm độ sâu có thể bị tắt, vì vậy hãy đặt "DepthStencilState.Default" để cho phép phán đoán vẽ theo giá trị độ sâu.
Bằng cách nhân ma trận xoay trục Y với ma trận chế độ xem mà bạn đã tạo, bạn có thể xoay vị trí của máy ảnh xung quanh điểm quan tâm. Chú ý đến thứ tự mà ma trận được nhân lên.
// 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;
Nhận Viewport
Viewport cung cấp một phương pháp để chuyển đổi từ tọa độ không gian 3D sang tọa độ màn hình, vì vậy hãy lấy nó từ GraphicsDevice.
// ビューポート取得
Viewport viewport = this.GraphicsDevice.Viewport;
Tính toán tọa độ màn hình từ tọa độ 3D
Tìm tọa độ màn hình từ tọa độ không gian 3D đơn giản như sử dụng phương thức Viewport.Project.
Chỉ định vị trí không gian 3D của nguồn làm đối số đầu tiên, ma trận chiếu làm đối số thứ hai và ma trận chế độ xem làm đối số thứ ba. Sau đó, bạn có thể lấy tọa độ trên màn hình dưới dạng giá trị trả về.
Sau đó, nếu bạn trích xuất các giá trị X và Y từ Vector3, bạn có thể sử dụng vị trí hiển thị của văn bản. (Z là vị trí độ sâu)
// 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 phương pháp
Chiếu vectơ 3D từ không gian đối tượng vào không gian màn hình.
| nguồn | Vectơ 3 | Vectơ tọa độ không gian 3D để chiếu vào tọa độ màn hình |
| Chiếu | Ma trận | Ma trận chiếu |
| cảnh | Ma trận | Xem ma trận |
| thế giới | Ma trận | Chỉ định chuyển đổi đầu tiên được thực hiện |
| Giá trị trả về | Vectơ 3 | Nhận vectơ trên không gian màn hình |
Tất cả mã
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);
}
}
}