【WPF】三維模型中的“照相機”
WPF 部分支持三維模型，為啥說是部分支持？畢竟 WPF 的側重點還是在應用開發上，雖然也有些遊戲是用 WPF 開發的，不過，老周想啊，如果真要開發遊戲，最好用專門的框架，WPF 應當用於開發應用功能的。不過，動畫、三維建模這些支持可以作為輔助，尤其是在 UI 上，適當地，可以增強一下。當然，不要為了裝逼，弄得不倫不類的，那樣就是主次不分了，現在有不少軟件就是主次不分的。
在 WPF 中，要呈現三維模型，需要用到 Viewport3D ，它是三維對象的總容器，所有三維對象都應該放在這個容器中。本文老周不介紹三維對象的樹結構，而是重點說說 Viewport3D 的一個重要配件——照相機。
其實，這個“照相機”，與我們現實世界中的照相機差不多，它是我們觀察三維模型的一個入口，就好比我們從真實相機中的取景器去觀察被攝對象一樣，由於相機的視角廣度有限（哪怕是廣角鏡頭也是有限的），現實的被攝物體可以無限延展，但是，你在取景器中看到的只能是局部。道理也是一樣的，在 WPF 的三維模型中，Camara 只是設定我們能看到三維對象的局部，而維對象本身也可能是無限延展的。
Viewport3D 對象有個 Camera 屬性，用來設置一個合適的相機實例。照相機可以分為兩大類：
第一類，MatrixCamera，它通過一個矩陣來描述照相機的參數，這個估計用得不多，因為挺復雜的，反正老周是不知道怎麽用的。
第二類，ProjectionCamera，即帶投影透視效果的照相機，它派生出兩款相機，註意啊，不是佳能和尼康，是 PerspectiveCamera 和 OrthographicCamera。PerspectiveCamera相機比較好解，因為它是帶透視效果的，這也符合我們靈長目類動物的視覺特征——離得近的物體看起來會大一些，離得遠的物體會小一些，當然了，前提是物體大小接近，不然，這太陽比月球大太多了，所以，哪怕太陽離我們更遠，看起來也比月亮大。而 OrthographicCamera 呢，它不太符合咱們靈長目動物的視覺特征，因為使用這個照相機後，所視物體就變成了正交，即不存在透視效果，沒有距離之別，不管遠的還是近的，都一樣大。人要是能做到像正交鏡頭這樣就好了，不管親疏都一視同仁。有時候，人真的還不如代碼友好，因為有些人會算計你，但代碼不會，雖然有時候，代碼會耍性子，讓你又愛又恨，但是，它待你是真誠的，而人呢，也許只有少部分人能做得到，社會太缺誠信。
嗯，介紹完了幾類照相機，相信大夥一定想看看效果。行，老周也想，要不，咱們試試。
為了簡單，老周只建了一個正方體，而且這個正方體是衣裳不整的，只圍了一條裙子，僅僅聲明了左、前、右三個面。
<Viewport3D> …… <!-- 模型，三個面 --> <ModelVisual3D> <ModelVisual3D> <ModelVisual3D.Content> <GeometryModel3D> <GeometryModel3D.Geometry> <MeshGeometry3D Positions="-2,4,0 -2,0,0 -2,0,4 -2,4,4" TriangleIndices="0,1,2,0,2,3"/> </GeometryModel3D.Geometry> <GeometryModel3D.Material> <DiffuseMaterial Brush="Green"/> </GeometryModel3D.Material> </GeometryModel3D> </ModelVisual3D.Content> </ModelVisual3D> <ModelVisual3D> <ModelVisual3D.Content> <GeometryModel3D> <GeometryModel3D.Geometry> <MeshGeometry3D Positions="-2,4,4 -2,0,4 2,0,4 2,4,4" TriangleIndices="0,1,2,0,2,3"/> </GeometryModel3D.Geometry> <GeometryModel3D.Material> <DiffuseMaterial Brush="Blue"/> </GeometryModel3D.Material> </GeometryModel3D> </ModelVisual3D.Content> </ModelVisual3D> <ModelVisual3D> <ModelVisual3D.Content> <GeometryModel3D> <GeometryModel3D.Geometry> <MeshGeometry3D Positions="2,4,4 2,0,4 2,0,0 2,4,0" TriangleIndices="0,1,2,0,2,3"/> </GeometryModel3D.Geometry> <GeometryModel3D.Material> <DiffuseMaterial Brush="Red"/> </GeometryModel3D.Material> </GeometryModel3D> </ModelVisual3D.Content> </ModelVisual3D> </ModelVisual3D> <!-- 燈光，用來照亮模型，不然就全黑一片了 --> <ModelVisual3D> <ModelVisual3D.Content> <AmbientLight Color="Purple" /> </ModelVisual3D.Content> </ModelVisual3D> </Viewport3D>
AmbientLight 指的是環境光，即可以照亮整個模型的光，如果用 PointLight ，就是點光，類似於一個小燈泡，小蠟燭，只能照亮一點點空間。Color屬性指定了這燈光是紫色的，紫光可以誘捕害蟲，所以就用紫光了。
好，重點來了，我們先看看正交照相機。
<Viewport3D> <Viewport3D.Camera> <OrthographicCamera Position="16,2,18" LookDirection="-1,0,-1" Width="10" /> </Viewport3D.Camera> …… </Viewport3D>
Position 是指定照相機的位置，註意Z軸的坐標，如果Z軸值大於模型的Z軸值，那麽鏡頭就在物體前面，反之在物體後面。因此，你可以設置 LookDirection 來調整相機的方向，Position是相機的位置，就好比你站在某個點拍照；而LookDirection是相機看的方向，就像你拿著相機可以拍你前面的妹子，也可以拍你左邊的大爺，或者拍與你成30度夾角處的大叔。LookDirection指定你朝哪兒看。
如果相機位於物體前方，LookDirection 的Z軸值要小於0，因為Z軸的負方向是指向屏幕內部的，只有朝著負方向，才能看到物體；如果相機位於物體背面，那麽Z軸的值就要大於0，就樣才會朝向屏幕外部，看到物體。
正交相機看到的正方體如下圖所示。
這是正方體的前面和側面，但是，你都看到了，兩個面一樣大，按理說，正面應該要離我們近一些，但是，正交相機是不考慮這個的，在它眼中，世界都是平的。
下面我們再換一個透視效果的相機。
<Viewport3D> <Viewport3D.Camera> <PerspectiveCamera Position="10,5,10" LookDirection="-2.5,-1,-2" /> </Viewport3D.Camera> …… </Viewport3D>
相機位於物體的左前方，並且朝著物體的右下方觀察。
此時，如下圖所示，你會看到透視效果。
也許，這個更符合我們在現實世界中的觀察效果。
好了，又是開飯時間，今天就聊到這裏吧，有空，改天咱們泡上一壺龍井茶，繼續聊。
【WPF】三維模型中的“照相機”