WPF 3D 平移模型+动画（桥梁检测系统）

2021-07-10 05:12

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关于WPF 3D，网上有很多旋转的例子，但是关于平移的例子并不是太多。本文并非WPF 3D扫盲篇，因此需要对WPF 3D有一定了解，至少知道Viewport, PerspectiveCamera, ModelVisual3D等数据结构。需要了解WPF 3D的基础知识，可以参考MSDN:?http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms747437.aspx。

1. 摄像机平移OR物体平移：

WPF场景主要是由这两部分构成的：摄像机，物体。可以想象一下，自己拿着台摄像机正对着某个物体进行拍摄。

那么当发生平移的时候有两种方法，第一种是将摄像机平移；第二种是将物体平移。相对来说，摄像机平移实现较复杂，效率较高；物体平移效率较低，实现简单。

本文实现的是物体平移，如果希望做摄像机平移的朋友可以不往下读了。

2. 在本项目中平移的操作流程：?

1. 程序启动时可以看到整个3D场景，类似一个沙盘，此时旋转等操作会围绕沙盘中心；

2. 双击沙盘某个地方，将沙盘中心移动到双击的地方，此时旋转等操作会围绕新的沙盘中心。

3. 平移的算法：

1.获取双击屏幕后鼠标在3D中相对应的点，主要利用了射线和3D碰撞的一个原理。代码上主要应用的就是VisualTreeHelper.HitTest函数，它会将结果传入一个回调函数中，我们这里是HTResultCenter.

void BridgeVisual_MouseDoubleClick(object sender, MouseButtonEventArgs args)

{??

? ? ?Point?mouseposition?=?args.GetPosition(ViewPort);

? ?MoveCenter(mouseposition);

}

?public void MoveCenter(Point mouseposition)

? ? ? PointHitTestParameters pointparams = new PointHitTestParameters(mouseposition);

? ? ? VisualTreeHelper.HitTest(ViewPort, null, HTResultCenter, pointparams);

?}?

?private HitTestResultBehavior HTResultCenter(HitTestResult result)

? ? ? RayHitTestResult rayResult = result as RayHitTestResult;

? ? ? if (rayResult != null)

? ? ? {

? ? ? ? ? ?//这就是鼠标点击后在3D中的坐标

? ? ? ? ? ?var hitPoint = rayResult.PointHit;

? ? ? ? ? ?...

? ? ? }

?}?

2.根据相机位置 + 相机的投射方向 = 获取相机在3D上投影的点，camera.Postion就是摄像机在3D世界中的位置了，camera.LookDirection就是摄像机看的方向。那么两者加起来就可以获取这个摄像机投射过后的位置了。?

??////相机位置
??var?cameraPostion?= Camera.Position;
???????????????
??////相机看的方向
??var?lookDirection?= Camera.LookDirection;

??///?获取相机在3D投影的点?
??var?x?=?cameraPostion.X?+?lookDirection.X;
??var?y?=?cameraPostion.Y?+?lookDirection.Y;
??var?z?=?cameraPostion.Z?+?lookDirection.Z;

3. 那么利用摄像机投射的位置 - 鼠标双击的位置就可以获取物体应该偏移的量了，WPF中本来就有Transform3D?这个东西进行平移，
此处应用了动画DoubleAnimation,所以代码有点多。

DoubleAnimation?doubleAnimationX?=?new?DoubleAnimation();
doubleAnimationX.BeginTime?=?new?TimeSpan(0,?0,?0);
doubleAnimationX.Duration?=?TimeSpan.FromMilliseconds(500);
doubleAnimationX.From?= Transform3D.OffsetX;
doubleAnimationX.To?=?x?-?hitPoint.X;

DoubleAnimation?doubleAnimationY?=?new?DoubleAnimation();
doubleAnimationY.BeginTime?=?new?TimeSpan(0,?0,?0);
doubleAnimationY.Duration?=?TimeSpan.FromMilliseconds(500);
doubleAnimationY.From?=?_Transform3D.OffsetY;
doubleAnimationY.To?=?y?-?hitPoint.Y;

DoubleAnimation?doubleAnimationZ?=?new?DoubleAnimation();
doubleAnimationZ.BeginTime?=?new?TimeSpan(0,?0,?0);
doubleAnimationZ.Duration?=?TimeSpan.FromMilliseconds(500);
doubleAnimationZ.From?= Transform3D.OffsetZ;
doubleAnimationZ.To?=?z?-?hitPoint.Z;

Transform3D.BeginAnimation(TranslateTransform3D.OffsetXProperty,?doubleAnimationX);
Transform3D.BeginAnimation(TranslateTransform3D.OffsetYProperty,?doubleAnimationY); ?

Transform3D.BeginAnimation(TranslateTransform3D.OffsetZProperty,?doubleAnimationZ);??

4. 最终的效果:

1.平移前：

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