Phép nhân ma trận
tóm tắt
Chuyển động, xoay và tỷ lệ được nhân lên để tạo ma trận và thao tác mô hình. Trong mẫu, mặt đỏ của hộp được vận hành như mặt trước.
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 |
|
Cách làm việc với mẫu
điều khiển XboxBàn phím hoạt độngBộ | 360cảm | ứng chuột | ||
---|---|---|---|---|
Di chuyển mô hình (di chuyển về phía trước, lùi theo hướng nó đang đối diện) | ↑↓ | Thanh trái (Y) | Nút trái (tự động di chuyển, chuyển đổi chuyển động) | - |
Xoay mô hình | ←→ | Thanh trái (X) | Nút trái (tự động xoay, chuyển chuyển động) | - |
Chia tỷ lệ mô hình | A, Z | Thanh phải (Y) | Nút trái (tự động chia tỷ lệ, chuyển đổi chuyển động) | - |
chất
trường
Mẫu di chuyển, xoay và chia tỷ lệ mô hình. Vì nhiều thao tác được thực hiện, để đơn giản hóa, chuyển động là X, Z cho quay chỉ là trục Y và tỷ lệ là X, Y và Z.
<summary>
モデルの位置
</summary>
private Vector3 position = Vector3.Zero;
<summary>
モデルの回転(radian)
</summary>
private float rotate = 0.0f;
<summary>
モデルのスケール
</summary>
private float scale = 1.0f;
Làm việc với người mẫu
Phương thức Game.Update thao tác từng tham số từ thông tin đầu vào. Trong trường hợp này, chúng ta chỉ đơn giản là thay đổi giá trị của từng trường. (Mã dưới đây chỉ được trích từ phần thao tác với gamepad)
GamePadState gamePadState = GamePad.GetState(PlayerIndex.One);
// 拡大縮小 /////
// ゲームパッドによるモデルの拡大縮小
if (gamePadState.IsConnected)
{
this.scale = gamePadState.ThumbSticks.Right.Y + 1.0f;
}
// 回転 /////
// ゲームパッドによる回転
if (gamePadState.IsConnected)
{
this.rotate -= gamePadState.ThumbSticks.Left.X * 0.1f;
}
// 移動 /////
// 進むべき方向
Vector3 frontDirection =
Vector3.TransformNormal(Vector3.UnitZ, Matrix.CreateRotationY(this.rotate));
// ゲームパッドによるモデルの移動操作
if (gamePadState.IsConnected)
{
this.position += gamePadState.ThumbSticks.Left.Y * frontDirection * 0.1f;
}
Khi di chuyển, hướng di chuyển được xác định từ lượng quay hiện tại.
Bạn có thể xoay một vectơ bằng cách đặt hướng chuyển động khi nó không xoay thành (0, 0, 1) và nhân vectơ này với ma trận xoay bằng phương thức "Vector3.TransformNormal". Vì vectơ thu được là một "vectơ đơn vị", nó có thể được tiến theo hướng mà nó đang đối mặt bằng cách nhân nó với lượng chuyển động.
Vector3.TransformNormal
phương pháp
Tọa độ vectơ 3D được biến đổi bởi ma trận.
bình thường | Vectơ 3 | Vectơ nguồn |
ma trận | Ma trận | Ma trận biến đổi tọa độ |
Giá trị trả về | Vectơ 3 | Vectơ đơn vị với phép biến đổi tọa độ |
Biến đổi tọa độ
Tạo ma trận dựa trên từng tham số. Bằng cách nhân các ma trận này, bạn có thể áp dụng nhiều phép biến đổi. Lưu ý rằng nó không phải là bổ sung.
Cũng cần lưu ý rằng thứ tự nhân chúng cũng được cố định. Về cơ bản, người ta thường nhân theo thứ tự "tỷ lệ", "xoay" và "chuyển động". Bạn cũng có thể thay đổi thứ tự, nhưng kết quả sẽ khác. Hãy thử nó bằng cách tự sửa đổi chương trình.
// 座標変換の初期化
Matrix transform = Matrix.Identity;
// 拡大縮小
transform *= Matrix.CreateScale(this.scale);
// 回転
transform *= Matrix.CreateRotationY(this.rotate);
// 移動
transform *= Matrix.CreateTranslation(this.position);
foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
{
// 座標変換を設定
foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
{
effect.World = transform;
}
// モデルを描画
mesh.Draw();
}
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 TransformWorldMatrix
{
<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>
モデルの位置
</summary>
private Vector3 position = Vector3.Zero;
<summary>
モデルの回転(radian)
</summary>
private float rotate = 0.0f;
<summary>
モデルのスケール
</summary>
private float scale = 1.0f;
<summary>
自動動作フラグ
</summary>
private int autoMode = 0;
<summary>
マウスボタン押下フラグ
</summary>
private bool isMousePressed = 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);
// 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");
// 今回はパラメータを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 = Matrix.CreateLookAt(
new Vector3(0.0f, 20.0f, 2.0f),
Vector3.Zero,
Vector3.Up
);
// プロジェクションマトリックスをあらかじめ設定
effect.Projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(
MathHelper.ToRadians(45.0f),
(float)this.GraphicsDevice.Viewport.Width /
(float)this.GraphicsDevice.Viewport.Height,
1.0f,
100.0f
);
}
}
}
<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)
{
KeyboardState keyState = Keyboard.GetState();
MouseState mouseState = Mouse.GetState();
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();
}
// マウスによる自動動作切り替え
if (this.isMousePressed == false &&
mouseState.LeftButton == ButtonState.Pressed)
{
this.isMousePressed = true;
this.autoMode = (this.autoMode + 1) % 4;
}
this.isMousePressed = mouseState.LeftButton == ButtonState.Pressed;
// 拡大縮小 /////
// キーボードによる拡大縮小
if (keyState.IsKeyDown(Keys.A))
{
this.scale *= 1.01f;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Z))
{
this.scale /= 1.01f;
}
// ゲームパッドによるモデルの拡大縮小
if (gamePadState.IsConnected)
{
this.scale = gamePadState.ThumbSticks.Right.Y + 1.0f;
}
if (this.autoMode == 1)
{
this.scale = (float)(Math.Sin(gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds) + 1);
}
// 回転 /////
// キーボードによる回転
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Left))
{
this.rotate += 0.1f;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Right))
{
this.rotate -= 0.1f;
}
// ゲームパッドによる回転
if (gamePadState.IsConnected)
{
this.rotate -= gamePadState.ThumbSticks.Left.X * 0.1f;
}
if (this.autoMode == 2)
{
this.rotate += (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds;
}
// 移動 /////
// 進むべき方向
Vector3 frontDirection =
Vector3.TransformNormal(Vector3.UnitZ, Matrix.CreateRotationY(this.rotate));
// キーボードによるモデルの移動操作
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Up))
{
this.position += frontDirection * 0.1f;
}
if (keyState.IsKeyDown(Keys.Down))
{
this.position -= frontDirection * 0.1f;
}
// ゲームパッドによるモデルの移動操作
if (gamePadState.IsConnected)
{
this.position += gamePadState.ThumbSticks.Left.Y * frontDirection * 0.1f;
}
if (this.autoMode == 3)
{
this.position += frontDirection * (float)(Math.Sin(gameTime.TotalGameTime.TotalSeconds)) * 0.1f;
}
// 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);
// 座標変換の初期化
Matrix transform = Matrix.Identity;
// 拡大縮小
transform *= Matrix.CreateScale(this.scale);
// 回転
transform *= Matrix.CreateRotationY(this.rotate);
// 移動
transform *= Matrix.CreateTranslation(this.position);
foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
{
// 座標変換を設定
foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
{
effect.World = transform;
}
// モデルを描画
mesh.Draw();
}
// スプライトの描画準備
this.spriteBatch.Begin();
// テキストをスプライトとして描画する
this.spriteBatch.DrawString(this.font,
"[Position]" + Environment.NewLine +
" X:" + this.position.X.ToString() + Environment.NewLine +
" Y:" + this.position.Y.ToString() + Environment.NewLine +
" Z:" + this.position.Z.ToString() + Environment.NewLine +
"[Rotate]" + Environment.NewLine +
" " + this.rotate.ToString() + Environment.NewLine +
"[Scale]" + Environment.NewLine +
" " + this.scale.ToString() + Environment.NewLine +
"MousePressAutoMode : " + this.autoMode,
new Vector2(50, 50), 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);
}
}
}