C# WPF实现3D操作几何体效果

众所周知，我的世界就是无数个像素块的集合，而像素块也就是立方体。关于新建立方体，这个大家已经非常熟练了，本文就来说说如何实现3D操作几何体效果吧

操作几何体

据说我的世界是三个程序员用一周开发出来的，那一个程序员用半天开发出一个乞丐版的我的世界，讲道理是完全没有问题的。

而众所周知，我的世界就是无数个像素块的集合，而像素块也就是立方体。关于新建立方体，这个大家已经非常熟练了，不仅能新建一个立方体，甚至能新建要多少有多少的立方体。

新建正方体

但目前并不能用手新建，所以接下来添加一个快捷方式Ctrl+N来快速创建立方体。当按下Ctrl+N时效果为

这对于已经能生成一排立方体的人来说绝对是小意思了，首先在构造函数中绑定快捷方式

public MainWindow() { InitializeComponent(); KeyDown += MainWindow_KeyDown; }

MainWindow_KeyDown定义为

private void MainWindow_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e) { if ((Keyboard.IsKeyDown(Key.LeftCtrl) || Keyboard.IsKeyDown(Key.RightCtrl)) && Keyboard.IsKeyDown(Key.N)) { MeshGeometry3D mesh = MakeCubeMesh(0, 0, 0, 1); Color color = Color.FromArgb(255, 0, 255, 0); DiffuseMaterial material = new DiffuseMaterial(new SolidColorBrush(color)); GeometryModel3D model = new GeometryModel3D(mesh, material); group3d.Children.Add(model); } }

其中MakeCubeMesh为自定义的函数，早在本系列第一篇博客就已经写过了，其他诸如光效等亦然。唯一的区别是这次并不一开始就生成多个立方体，所以无需DefineModel函数。

设置立方体位置

刚刚虽然新建了一个立方体，但并不能确定立方体的位置，接下来就要新建一个对话框，用以设置新建立方体的位置。

右键项目，新建窗口，名为ParaDialog，其xaml为

其cs的核心代码为

public partial class ParaDialog : Window { static readonly string[] labels = new string[4] { "x坐标", "y坐标", "z坐标", "边长" }; List paraBoxes = new List(); public double[] para; public ParaDialog(double[] para) { this.para = para; InitializeComponent(); string tmp; for (int i = 0; i <4; i++) { //向UniformGrid中欧给填充文字块 ufgLabel.Children.Add(new TextBlock() { Text = labels[i] }); paraBoxes.Add(new TextBox()); ufgTextBox.Children.Add(paraBoxes[i]); } } private void okButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { for (int i = 0; i <4; i++) para[i] = double.Parse(paraBoxes[i].Text); DialogResult = true; } }

最后，更改Ctrl+N的响应代码

//...前面不用改 if ((Keyboard.IsKeyDown(Key.LeftCtrl) || Keyboard.IsKeyDown(Key.RightCtrl)) && Keyboard.IsKeyDown(Key.N)) { double[] para = new double[4]; ParaDialog pDialog = new ParaDialog(para); pDialog.ShowDialog(); if (pDialog.DialogResult != true) return; MeshGeometry3D mesh = MakeCubeMesh(para[0],para[1],para[2],para[3]); //...后面不用改 }

选中立方体

若想操作几何体，前提是选中它，接下来就绑定一个鼠标动作，来完成选中的操作，先更改xaml代码，将Viewport3D放到一个border中

然后新建mainBorder_MouseDown函数

private void mainBorder_MouseDown(object sender, MouseButtonEventArgs e) { if (e.LeftButton == MouseButtonState.Released) return; Color color = Color.FromArgb(255, 0, 255, 0); var material = new DiffuseMaterial(new SolidColorBrush(color)); //获取鼠标在对象中的位置 Point mousePos = e.GetPosition(v3dMain); // 执行点击操作 HitTestResult result = VisualTreeHelper.HitTest(v3dMain, mousePos); //此即鼠标点击到曲面上的结果 var meshResult = result as RayMeshGeometry3DHitTestResult; GeometryModel3D model = null; if ((meshResult != null) && (meshResult.ModelHit is GeometryModel3D)) model = meshResult.ModelHit as GeometryModel3D; //如果刚才选了别的模型，则使之恢复绿色 if (SelectedModel != null) SelectedModel.Material = material; //选择新的模型 SelectedModel = model; if (model != null) model.Material = new DiffuseMaterial(Brushes.Fuchsia); }

其效果为

挪动几何体

既然已经可以选中了，那么挪动什么的绝对就是小意思了。

回顾此前的鼠标操作摄像机，其基本流程是，鼠标点击之后，绑定另一个函数，当松开鼠标时解绑。

在WPF 3D中，提供了Tranform成员，可用于移动几何体，所以在新建几何体时，务必注意添加一行

//MainWindow_KeyDown函数 model.Transform = new TranslateTransform3D(0, 0, 0);

然后添加全局变量用以保存旧的位置

private Point3D oldPoint;

然后修改mainBorder_MouseDown，其实只需在末尾添加

mainBorder.CaptureMouse(); mainBorder.MouseMove += MainBorder_MouseMove; mainBorder.MouseUp += MainBorder_MouseUp;

接下来是鼠标挪动和弹起时的动作，其中弹起时非常简单，无非是解绑鼠标动作；而鼠标挪动时，则需更改几何体的变化参数。

private void MainBorder_MouseUp(object sender, MouseButtonEventArgs e) { mainBorder.ReleaseMouseCapture(); mainBorder.MouseMove -= MainBorder_MouseMove; mainBorder.MouseUp -= MainBorder_MouseUp; } private void MainBorder_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e) { Point newPoint = e.GetPosition(mainBorder); var res = VisualTreeHelper.HitTest(v3dMain, newPoint); if (res == null) return; var newResult = res as RayMeshGeometry3DHitTestResult; var deltaPt = newResult.PointHit - oldPoint; var trans = SelectedModel.Transform as TranslateTransform3D; trans.OffsetX += deltaPt.X; trans.OffsetY += deltaPt.Y; trans.OffsetZ += deltaPt.Z; oldPoint = newResult.PointHit; }

效果为