65.9K
CodeProject 正在变化。 阅读更多。
Home

WPF 桌面用的 3D 小工具

Dragos Sbirlea
starIconstarIconstarIcon
emptyStarIcon
starIcon
emptyStarIcon

3.32/5 (16投票s)

2006年9月20日

4分钟阅读

viewsIcon

122549

downloadIcon

3380

您是否曾想象过让 3D 对象漂浮在您的桌面上？让我们看看如何仅使用 C# 和 WPF 实现这样的结果。

Sample image

引言

本文介绍了如何仅使用 C# 和 WPF 为您的桌面创建 3D 小工具。小工具应与桌面集成，始终置顶于所有打开的窗口之上，以便用户可以使用它提供的快捷方式。让我们看看如何实现这样的结果。演示项目包含此图片中所示的 iPod 模型。如果您想先学习如何构建更简单的东西，请继续阅读，您不会失望的。

分解问题

首先，让我们将这个看似不可能的问题分解成几个部分

  1. 创建 3D 环境
  2. 为我们创建的 3D 对象添加功能
  3. 转换窗口，使其透明并始终置顶

1. 填充 Viewport

WPF 中用于承载 3D 对象的控件称为 Viewport。我们将使用 XAML 标记来创建 Viewport，这是 .NET 3.0 中的首选方式。代码如下所示：

<Viewport3D Name="mainViewport" ClipToBounds="True">
<Viewport3D.Camera>
<PerspectiveCamera Position ="0,500,500" LookDirection ="0,-100,-100">
</PerspectiveCamera>
</Viewport3D.Camera>

添加了相机，因为没有光，我们将看不到我们创建的任何对象。要完全描述相机，我们必须设置其 Position（相机在 3D 环境中的位置）和 LookDirection（相机看向的方向）

现在，让我们向 Viewport 添加一个简单的对象

<ModelVisual3D>
<ModelVisual3D.Content>
<Model3DGroup>
<GeometryModel3D x:Name ="pyramid">
<GeometryModel3D.Geometry>
<MeshGeometry3D
Positions="0,0,37.5 -50,-50,-37.5 50,-50,-37.5 50,50,-37.5
-50,50,-37.5 0,0,-37.5 50,-50,-37.5 50,50,-37.5 -50,50,-37.5
-50,-50,-37.5 -50,-50,-37.5 50,-50,-37.5 50,-50,-37.5 -50,50,-37.5
-50,50,-37.5 -50,-50,-37.5 "
TriangleIndices="0,2,1,0,3,6,0,4,7,0,9,8,10,11,5,12,3,5,3,13,5,14,15,5"
Normals=""
/>
</GeometryModel3D.Geometry >
<GeometryModel3D.Material >
<DiffuseMaterial Brush ="White"/>
</GeometryModel3D.Material>
</GeometryModel3D>
</Model3DGroup>
</ModelVisual3D.Content>

实际的 3D 对象由三角形组成。每个三角形都指定为一系列点；要从此对象开始创建另一个对象，您需要

  • 替换 Positions 集合中的点
  • 在 TriangleIndices 集合中指定三角形。

Sample Image - GADGET.jpg

但是不用担心，有更简单的方法可以做到。对于我们这些在图形方面不太擅长的开发者来说，最简单的方法是导入现有模型；第一个截图中的 iPod 模型是从 3D Max 模型导入的。

要导入 3D Studio Max 模型，

(*.3DS)，网上有很多这类模型，您可以使用 ZAM 3D，该软件可以免费试用，位于 此处，或者您可以使用在线免费转换器及其关联的 *.dll 文件，位于 此处。这个免费在线转换器可能没有更新为 .NET 3.0 RC1，因此您可能需要用逗号替换一些空格，但其余部分工作正常。如果您想知道，iPod 模型来自 ZAM 3D 提供的示例模型。

导入模型后，我们会发现如果导入多个模型，所有模型都会重叠，所以我们必须将每个模型移动到 Viewport 中的另一个位置。我们通过使用变换来实现这一点。我们想要平移对象，所以我们写道：

<ModelVisual3D.Transform>
<TranslateTransform3D OffsetX ="-200"/>
</ModelVisual3D.Transform>
</ModelVisual3D>

添加动画

为了让事情更有趣，我们将添加一个简单的动画；在您的商业应用程序中不要过度使用它，因为动画会分散用户的注意力，并且他们会更快地感到疲劳。

要为 XAML 中的元素添加动画，我们使用 Storyboard；以便我们可以多次使用动画。我们将其添加到 Windows 资源中，如下所示：

<Window.Resources>
<Storyboard x:Key="RotateStoryboard">
<ParallelTimeline RepeatBehavior="Forever" Storyboard.TargetName="myRotate" 
                    Storyboard.TargetProperty="Angle" >
<DoubleAnimation From="0" To="360" Duration="0:0:30"/>
</ParallelTimeline>
</Storyboard>
</Window.Resources>

动画必须在窗口加载时开始，所以我们使用 OnLoad 事件来启动它，如下所示：

void Window1_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    Storyboard s;
    s = (Storyboard)this.FindResource("RotateStoryboard");
    this.BeginStoryboard(s);
}

2. 为 3D 对象添加鼠标事件处理程序

要为 3D 对象添加鼠标事件处理程序，我们首先必须找出 ViewPort 中哪个对象被单击（或发生其他鼠标操作）。为此，我们使用 ViewPort 内置的命中测试引擎，如下所示：

void mainViewport_MouseLeftButtonDown(object sender, MouseButtonEventArgs e)
{
    System.Windows.Point mouseposition = e.GetPosition(mainViewport);
    Point3D testpoint3D = new Point3D(mouseposition.X, mouseposition.Y, 0);
    Vector3D testdirection = new Vector3D(mouseposition.X, 
                        mouseposition.Y, 10);
    PointHitTestParameters pointparams = new PointHitTestParameters
                            (mouseposition);
    RayHitTestParameters rayparams = new RayHitTestParameters(testpoint3D, 
                            testdirection);
    VisualTreeHelper.HitTest(mainViewport, null, HTResult, pointparams);
}

实际处理对象单击的代码如下。关于您可能应该提供的操作的一些建议：

  • 关闭小工具的可能性，因为窗体上没有关闭按钮 - 它是不可见的。使用 this.Close 函数关闭窗口。
  • 将小工具拖动到屏幕另一部分的可能性，如果它通过覆盖屏幕的重要部分来方便用户（窗口的标题栏也是不可见的，因此标准拖动是不可能的）。使用 DragMove 函数可以快速实现此结果。
  • 要创建指向互联网站点的快捷方式，您可以启动一个新进程 System.Diagnostics.Process.Start ，并将 URL 作为参数。

    private HitTestResultBehavior HTResult
    (System.Windows.Media.HitTestResult rawresult)
{
    RayHitTestResult rayResult = rawresult as RayHitTestResult;
    if (rayResult != null)
    {
        if (cube == rayResult.ModelHit)
        {
            string targetURL = @"https://codeproject.org.cn";
            System.Diagnostics.Process.Start(targetURL);
        }
        if (cross == rayResult.ModelHit)
        {
            this.Close();
        }
        if (pyramid == rayResult.ModelHit)
        {
            DragMove();
        }
    }

3. 使窗口不可见

XAML 中窗口的标准定义如下所示：

<Window x:Class="WindowTransparency.Window1"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
Title="WindowTransparency" Height="314" Width="813"

要添加透明度，只需添加这些 XAML 标签：

WindowStyle="None" Background="Transparent" AllowsTransparency ="True"

我们还想要另外两件事：窗体不得在任务栏中显示，并且必须始终置顶。相应的标签是：

ShowInTaskbar="False" Topmost="True"

使用代码的注意事项

代码基于 Vista RC1 构建，使用了 .NET 3.0 RC1 框架和 Orcas 开发工具（http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyID=d1336f3e-e677-426b-925c-c84a54654414&DisplayLang=en）。

它也应该可以在 Windows XP 下运行，因为我没有使用任何 Vista 独有的功能（据我所知），但尚未经过测试。

结论

您可以使用此代码创建一些简单的东西，例如 3D Mac OS X 栏，或者添加一个像 Microsoft 提供的舞者那样的舞者，但这次是 3D 的。可能性是无限的。

请注意，在 XAML 中执行这些操作多么容易，就像在普通的 VB6 应用程序中一样简单，甚至比在 .NET 2.0 中更简单。WPF 允许开发人员轻松实现出色的视觉效果，提高生产力，但代价是需要学习如何正确使用其功能。

历史

  • 更新 2006/09/22：已添加 iPod 演示项目和屏幕截图。
© . All rights reserved.