WPF3D如何操纵与摄像机平行的平面上的物体

Question

我正在用WPF提出申请。我使用了很多3 3DTools。我有一个四面体，里面有一个立方体。我想把立方体朝三维方向移动。

以(0,0,0)为中心的我的四面体使用Trackball旋转(通过编程，我在我的视口上有一个透明的边框来捕获事件)。

应用程序的用户认为移动立方体更自然的方法是始终在2D平面(与屏幕平行)移动立方体。所以，如果我想把它移到屏幕更深的地方，我只需要旋转四面体，然后在Y轴上移动。我认为这是一个很好的解决办法。

我必须解决问题，然后我想帮助解决:首先，当我移动我的四面体(在轨迹球内)时，轨迹球看起来就像移动所有的系统坐标。我这么说是因为我绘制轴是为了调试，而这些轴也是旋转的。但这不是真的-他们移动仅仅是因为跟踪球内的物体(对吗？)编辑实际上，我认为轨迹球内的坐标系正在发生真正的变化。当我在Y-X轴上移动立方体时，我的行为正常。但是如果我稍微转动一下，试着在Z轴上移动，我就会看到它变大了(靠近相机)，变小了(远离相机)。=(

所以我的问题是如何定义一架不会被轨迹球旋转的飞机?对我来说，答案看起来像是"ok，只需在轨道球之外定义它“，但是，正如我所说(和3 3DTools文档说的)我在我的视口上有一个边框.所以我不知道该怎么处理。

我的四边形在一组ScreenSpaceLines3D中。我得把立方体放在里面。我的第二个问题是，如何跟踪四面体顶点的位置，旋转？当仓位属性给了我原来的位置而没有其他任何东西时，我真的很失望。我应该保留矩阵变换，然后在需要的时候应用到我的点上吗？

很抱歉写了很长的课文，但是我真的陷入了这个问题，不是太多的编程问题。我知道在WPF，我仍然有一些缺乏概念。

提前谢谢你，

佩德罗

Answer 1

然后我要做的是尝试自己的操作器(创建新的类来取代3DTools中的TrackBall机械手)来完成这些操作。例如，我过去做过缩放/平移，围绕目标旋转，自由旋转，自由移动，旋转物体，平移物体等等。所有这些操作都是通过简单的矩阵/矢量操作。

对于你的例子，你需要做的是计算法线，这是正交的平面之间的相机->目标和世界上的向量。这将给你一个向量，它是“平行的”在相机上方，就像一个本地的X轴，如果你在看屏幕。使用这个向量，你可以约束立方体在这个方向的运动。

要做到这一点，计算矢量V从相机到目标。这是通过从摄像机位置减去目标位置来实现的。然后，按以下方式计算要横向转换的向量：

给出相机的目标向量，v= xi，yj，zk 规范向量，v‘= xi，yj，zk / sqrt(xi^2 + yj^2 + zk^2) 设U=全局向上向量u= 0，0，1

然后，我们可以计算出R=水平向量，它与摄像机的视点方向平行。

R = v' ^ U, where ^ is the cross product, given by   
 a ^ b = (a2b3 - a3b2)i + (a3b1 - a1b3)j + (a1b2 - a2b1)k 

这会给你一个像这样的向量。

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现在你知道了这个向量R，当你向左/向右移动鼠标时，你可以用它来转换对象。例如，在伪码中：

// Pseudocode
onMouseMove()
{
    // Using calculation for R vector above
    Vector r = calulateVector();

    // Assuming passed in the number of points to translate 
    // (or some derivative of mousemove)
    let int pts = mousePointsMovedLeftOrRight;

    // Perform a translate in direction of R
    Vector targetPosition = TargetObject.PositionVector;
    targetPosition.X += r.X * pts;
    targetPosition.Y += r.Y * pts;
    targetPosition.Z += r.Z * pts;
}

我在家里的笔记本电脑上有代码，可以做到这一点(这是OpenGL，但原理相同--在3D空间中提供对物体和相机的各种操作)。如果您想了解更多信息，请随时与我联系/发表意见。

诚挚的问候,

Answer 2

我也做过类似的事，没有轨迹球。我只是使用MouseMove事件移动和定向相机，但它将同样适用于移动一个物体。如果你想要的话我还有密码。