[WPF 3D] Światło, ... kamera, ... trójkąt [PL]

W niniejszym post'cie chciałbym zaprezentować podstawowe elementy niezbędne do rozpoczęcia przygody z grafiką trójwymiarową opartą o Windows Presentation Foundation (WPF).

Niniejszy wpis poza prezentacją różnych i niezależnych od konkretnego wykorzystania treści stanowi również opis pewnych zagadnień związanych z projektem Mesh Diagram 3D.Informacje dotyczące projektu oznaczone są etykietą MeshDiagram3D.

Przed przystąpieniem do pisania jakiejkolwiek aplikacji wykorzystującej WPF 3D należy zrozumieć pewne podstawy:

• potrzebujemy kontrolkę, która zapewni nam możliwość wyświetlania sceny 3D – w WPF będzie to Viewport3D,
• należy ustawić kamerę, czyli położenie i kierunek patrzenia oglądającego. Ustawiamy to we właściwości Viewport3D.Camera, a do dyspozycji mamy kamery: OrtographicCamera oraz PerspectiveCamera,
• następnie dodajemy elementy, które tworzą naszą scenę. Są to elementy typu ModelVisual3D. W tym miejscu należy pamiętać o następujących ważnych szczegółach:
  • do sceny jako Content obiektu ModelVisual3D należy dodać ŚWIATŁO! Do dyspozycji mamy: AmbientLight, DirectionalLight, PointLight, SpotLight.
  • obiekty oglądane na scenie składają się z najprostszych wycinków płaszczyzn, czyli TRÓJKĄTÓW!

Ostatecznie tworzymy strukturę zupełnie jak na rysunku:

Jako przykład gotowego kodu można wypróbować następujący zapis w XAML:

<Viewport3D Name="mainViewport" ClipToBounds="True">
    <Viewport3D.Camera>
        <PerspectiveCamera
    FarPlaneDistance="100"
    LookDirection="-11,-10,-9"
    UpDirection="0,1,0"
    NearPlaneDistance="1"
    Position="11,10,9"
    FieldOfView="70" />
    </Viewport3D.Camera>
    <ModelVisual3D>
        <ModelVisual3D.Content>
            <DirectionalLight
                    Color="White"
                    Direction="-2,-3,-1" />
        </ModelVisual3D.Content>
    </ModelVisual3D>
    <ModelVisual3D>
        <ModelVisual3D.Content>
            <Model3DGroup>
                <GeometryModel3D>
                    <GeometryModel3D.Material>
                        <DiffuseMaterial Brush="Blue" />
                    </GeometryModel3D.Material>
                    <GeometryModel3D.Geometry>
                        <MeshGeometry3D Positions="0,0,0 0,2,0 0,0,2" TriangleIndices="0 1 2"/>
                    </GeometryModel3D.Geometry>
                </GeometryModel3D>
            </Model3DGroup>
        </ModelVisual3D.Content>
    </ModelVisual3D>
</Viewport3D>

Powyższy kod daje w efekcie:

W następnym post'cie zostanie pokazana możliwość budowania sceny z poziomu kodu programu w C#.