WPF3D如何在与摄影机平行的平面中操纵对象

Question

我正在WPF中进行申请。我正在使用很多3DTools。我有一个四面体，里面有一个立方体。我想在3D方向上移动立方体。

我的四面体位于（0,0,0）的中心，使用轨迹球旋转（以编程方式，我在视口上方有一个透明的边框来捕获事件）。

该应用程序的用户认为，在其中移动多维数据集的更自然的方法是始终在2D平面（平行于屏幕）中移动它。因此，例如，如果要在屏幕中更深地移动它，只需旋转四面体并将其沿Y轴移动即可。我认为这可能是一个很好的解决方案。

我必须解决问题，然后需要帮助解决：首先，当我移动四面体（在轨迹球内部）时，轨迹球看起来就像在移动所有系统坐标。我之所以这样说是因为我出于调试目的绘制了轴，并且这些轴也在旋转。但这不是真的-它们之所以运动是因为轨迹球内有物体（对吗？）。编辑实际上，我认为轨迹球内部的坐标系确实正在发生变化。当我在YX轴上移动多维数据集时，我的行为正常。但是，如果我稍微转动一下，并尝试在Z轴上移动，我会发现它越来越大（更靠近相机）而更小（远离相机）。=（

所以我的问题是如何定义不会被轨迹球旋转的平面？对我来说，答案看起来像是“可以，只需在轨迹球外定义它”，但是，正如我所说的（和3DTools文档所说），我在视口上有一个边框...所以我不知道该如何处理。

一组ScreenSpaceLines3D中的四面体。我将不得不将多维数据集保留在其中。我的第二个问题是如何跟踪旋转的四面体的顶点的位置？当Position属性给我原始位置而没有其他东西时，我真的很失望。我是否应该保留矩阵变换，然后在需要时应用于点？

抱歉，我的文字太长了，但我真的很想念这个编程问题。我知道在WPF中，我仍然缺乏一些概念。

提前致谢，

佩德罗

Answer 1

然后，我要做的就是尝试制作自己的操纵器（创建新类来替换3DTools中的TrackBall操纵器）。例如，过去我通过简单的矩阵/矢量操作来进行缩放/平移，围绕目标旋转，自由旋转，自由移动，旋转对象，翻译对象等。

对于您的示例，您需要做的是计算法线，该法线与Camera-> Target和world up向量之间的平面正交。这将为您提供一个与摄像头“平行”的矢量，例如，如果您看着屏幕，则像本地X轴。使用此向量可以约束立方体在该方向上的运动。

为此，计算从摄像机到目标的向量V。这是通过从摄像机位置减去对象位置来实现的。然后，计算要横向转换的向量，如下所示：

给定相机要瞄准的向量，v = xi，yj，zk
归一化向量，v'= xi，yj，zk / sqrt（xi ^ 2 + yj ^ 2 + zk ^ 2）
令U =全局世界上的向量u = 0、0、1

然后我们可以计算出R =水平向量，该向量与摄影机的观看方向平行

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

这将为您提供一个看起来像这样的向量。

现在您知道了这个向量R，当您左右移动鼠标时，可以使用它来平移对象。例如，用伪代码：

// 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;
}

我在家中的笔记本电脑上都有可以执行此操作的代码（这是OpenGL，但原理相同-在3D空间中提供对象和相机的各种操作）。如果您想了解更多，请随时与我联系/发表评论。

最好的祝福，