WPF3D關於HelixToolkit-3D呈現的交互處理

来源:https://www.cnblogs.com/wjygxjz/archive/2023/10/16/17766612.html
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關於HelixToolkit-這個3D呈現的交互處理推薦使用，因為功能比較強大 一個開源3D庫，根據MIT許可證獲得許可。MIT許可證非常寬鬆，允許在專有軟體中使用。該庫基於 .NET，目前專註於 WPF 平臺。 HelixToolkit是.NET Framework的一個開源3D圖形庫，它主要用於 ...


關於HelixToolkit-這個3D呈現的交互處理推薦使用，因為功能比較強大 一個開源3D庫，根據MIT許可證獲得許可。MIT許可證非常寬鬆，允許在專有軟體中使用。該庫基於 .NET，目前專註於 WPF 平臺。 HelixToolkit是.NET Framework的一個開源3D圖形庫，它主要用於創建和操作3D圖形1。 HelixToolkit包含許多實用的3D圖形工具，例如3D視圖、3D模型、3D場景、3D渲染、3D動畫等，它們可以幫助開發者快速創建出高質量的3D圖形應用程式1。 HelixToolkit的文檔和教程可以在官方網站上找到，開發者可以根據需要查看和使用 地址：https://github.com/helix-toolkit   Nuget安裝 
<Grid>
    <!--ShowViewCube="True" 屬性用於關閉旋轉控制3D互動的圖標-->
    <!--ViewCubeWidth="200" 設置旋轉圖標的寬度-->
    <!--ViewCubeHeight="200" 設置旋轉圖標的高度-->
    <!--ViewCubeHorizontalPosition="Left" 設置旋轉圖標的水平位置-->
    <!--ViewCubeVerticalPosition="Top" 設置垂直圖標的位置-->
    <!--ViewCubeFrontText="前" 設置旋轉圖標前文本-->
    <!--ViewCubeTopText="上" 設置旋轉圖標上文本-->

    <!--ShowCoordinateSystem="True" 設置顯示坐標軸-->
    <!--CoordinateSystemLabelForeground="#5000" 設置坐標系統的字體顏色-->
    <!--CoordinateSystemHorizontalPosition="Center" 設置坐標系的水平位置-->
    <!--CoordinateSystemVerticalPosition="Center" 設置坐標系的垂直位置-->
    <h:HelixViewport3D ShowViewCube="True"
               ViewCubeWidth="100"
               ViewCubeHeight="100"
               ViewCubeHorizontalPosition="Right"
               ViewCubeVerticalPosition="Bottom"
               ViewCubeFrontText="前"
               ViewCubeTopText="上"
               ViewCubeBackText="後"
               ViewCubeLeftText="左"
               ViewCubeRightText="右"
               ViewCubeBottomText="下"
               
               ShowCoordinateSystem="True"
               CoordinateSystemLabelForeground="#5000"
               CoordinateSystemHorizontalPosition="Left"
               CoordinateSystemVerticalPosition="Bottom" Margin="-10,0,10,0"
               >
        <!--相機-->
        <h:HelixViewport3D.Camera>
            <!-- PerspectiveCamera標簽-透視相機（近比例長遠比例小，符合我們正常觀察事物的視覺-常用）-->
            <!--Position="100,100,100" 設置視角x,y,z-->
            <!--LookDirection="-2,-2,-2" 設置相機的觀看視角-相機觀察的方向-->
            <!--FieldOfView="90" 調整相機焦距 設置相機與觀看物體的距離，離得遠觀看物體區域範圍大，離得近觀看物體區域範圍小 -->
            <!--UpDirection="0,1,0" （x, y,z）設置相機視口的旋轉角度，斜著拍還是正著拍 -->
            <!--FarPlaneDistance="1000" 設置相機遠處景色的渲染範圍，如果值設置的比較小，遠處景色是模糊的-->
            <!--NearPlaneDistance="1" 設置相機近處的晶圓渲染範圍，如果值越大，近處景色是模糊的-->
            <PerspectiveCamera Position="10,10,10"
    LookDirection="-2,-2,-2"
    FieldOfView="50"
    UpDirection="0,1,0"
    FarPlaneDistance="1000"
    NearPlaneDistance="1">
                <!--設置相機旋轉標簽-->
                <PerspectiveCamera.Transform>
                    <!--分組標簽，在分組標簽內可以有多個變形標簽-->
                    <Transform3DGroup>
                        <!--CenterX="0" CenterY="0" CenterZ="0" 設置相機旋轉中心點-->
                        <RotateTransform3D CenterX="3" CenterY="0" CenterZ="0">
                            <!--設置相機旋轉方式標簽-->
                            <RotateTransform3D.Rotation>
                                <!--AxisAngleRotation3D 設置相機按照軸的方式旋轉標簽-->
                                <!--Angle="45" 設置相機按照45度角旋轉-->
                                <!--Axis="0 1 0" 設置以那個軸進行旋轉 （x y z）-->
                                <AxisAngleRotation3D Angle="0" Axis="0 1 0" x:Name="aar"/>
                            </RotateTransform3D.Rotation>
                        </RotateTransform3D>
                        <!--平移標簽-->
                        <!--OffsetX="1" OffsetY="1" OffsetZ="1" 設置 x y z 三個方向的移動距離-->
                        <TranslateTransform3D OffsetX="0" OffsetY="0" OffsetZ="0" x:Name="tt"/>
                        <!--縮放標簽-->
                        <!--ScaleX="1" ScaleY="1" ScaleZ="1" 設置圖像縮放大小 1是原始大小 小於1是相機尺寸變小，圖像變大 大於1是相機尺寸變大，圖像變小 -->
                        <!--一般很少使用相機平移調整圖像放大縮小，可以使用相機視野調整圖像放大與縮小-->
                        <ScaleTransform3D ScaleX="1" ScaleY="1" ScaleZ="1"/>
                    </Transform3DGroup>
                </PerspectiveCamera.Transform>
            </PerspectiveCamera>
            <!--正交相機（遠近比例都一樣-很少用）-->
            <!--Width="50" 相當與透視相機的視野範圍屬性-->
            <!--<OrthographicCamera Position="100,100,100"
     LookDirection="-2,-2,-2"
     Width="50"
     UpDirection="0,1,0"
     FarPlaneDistance="1000"
      NearPlaneDistance="1"/>-->
        </h:HelixViewport3D.Camera>

        
        <!--設置旋轉動作靠什麼來操作-->
        <h:HelixViewport3D.RotateGesture>
            <!--設置滑鼠操作旋轉動作-->
            <!--MouseAction="LeftClick" 設置滑鼠左鍵旋轉-->
            <MouseGesture MouseAction="LeftClick"/>
        </h:HelixViewport3D.RotateGesture>
        <!--設置3D圖像移動操作-->
        <h:HelixViewport3D.PanGesture>
            <!--設置滑鼠右鍵移動3D圖像-->
            <MouseGesture MouseAction="RightClick"/>
        </h:HelixViewport3D.PanGesture>

        
        <!--第二步在3D世界設置光源進來，沒有光源全是黑的呀-->
        <!--光源標簽-設置光源的相關屬性-->
        <ModelVisual3D>
            <!--光源內容標簽-->
            <ModelVisual3D.Content>
                <!--多個光源可以組合使用-會出現不同的效果-->
                <Model3DGroup>
                    <!--環境游標簽    -->
                    <!--Color="White"-設置環境光顏色 -->
                    <AmbientLight Color="White"/>

                    <!--平行光-設置某一個方向上照射的光-平行光不發散 -->
                    <!--Direction="-1,-1,-1" （x,y,z）三個方向照射的光 設置平行光的照射方向-->
                    <!--<DirectionalLight Color="White" Direction="-1,-1,-1"/>-->

                    <!--點光源-點光源是向四面八方發散的光源 -->
                    <!--Position="100,100,100" （x,y,z） 設置光源點-->
                    <!--Range="200" 設置光源的照射範圍-->
                    <!--<PointLight Color="White" Position="100,100,100" Range="200"/>-->

                    <!--射燈光源（聚光燈，手電筒筒）-某一個方向去發射光源-相當於手電筒筒有一個中心的光柱（比較亮的）以及兩遍發散的光源（相對較暗） -->
                    <!--InnerConeAngle="100" 設置中心範圍光柱的角度-->
                    <!--OuterConeAngle="40" 設置兩遍光源的範圍角度-->
                    <!--Position="50,50,50" 設置光源的中心位置-->
                    <!--Direction="-1,-1,-1" （x,y,z）三個方向照射的光 設置光源的照射方向-->
                    <!--<SpotLight Color="Orange" InnerConeAngle="100"
   OuterConeAngle="40"
   Position="50,50,50"
   Direction="-1,-1,-1"/>-->
                </Model3DGroup>
            </ModelVisual3D.Content>
        </ModelVisual3D>

        <!--動態庫提供的光源-比較全-建議使用這個-當然自己寫也可以 -->
        <!--<h:DefaultLights/>-->


        <!--3D圖形的第一個面 可以把所有的面放在一起寫-->
        <!--3DUIElement標簽-固定寫法-->
        <!--MouseLeftButtonDown 滑鼠左鍵點擊事件-->
        <ModelUIElement3D  MouseLeftButtonDown="ModelUIElement3D_MouseLeftButtonDown">
            <ModelUIElement3D.Model>
                <!--GeometryModel3D網格標簽-->
                <GeometryModel3D>
                    <!--第三步物體需要呈現出來需要材質-->
                    <!--3D的材質 標簽-->
                    <GeometryModel3D.Material>
                        <MaterialGroup>
                            <!--漫反射的一種材質 材質是與網格屬性標簽組合在一起使用的-->
                            <!--DiffuseMaterial 慢反射材質標簽-->
                            <!--Brush 設置材質顏色或圖片-->
                            <!--<DiffuseMaterial Brush="Orange"/>-->
                            <!--3D面設置背景圖-需要在網格標簽中設置TextureCoordinates="0,1 0,0 1,0 1,1"屬性，背景圖顯示方向，才能顯示出背景圖 -->
                            <DiffuseMaterial>
                                <DiffuseMaterial.Brush>
                                    <ImageBrush ImageSource="Arrow.png"/>
                                </DiffuseMaterial.Brush>
                            </DiffuseMaterial>
                            <!--自發光-->
                            <!--<EmissiveMaterial Brush="Red"/>-->
                            <!--<SpecularMaterial Brush="Blue"/>-->
                        </MaterialGroup>
                    </GeometryModel3D.Material>
                    <!--BackMaterial 異面材質標簽-->
                    <GeometryModel3D.BackMaterial>
                        <DiffuseMaterial Brush="Green"/>
                    </GeometryModel3D.BackMaterial>
                    <!--網格標簽-->
                    <GeometryModel3D.Geometry>
                        <!-- MeshGeometry3D呈現3D圖形的標簽  Positions="0,0,0（x,y,z）     3,0,0      3,2,0      0,2,0" 一個面的4個點-->
                        <!--TriangleIndices ="0,2,3（第一組-這裡的坐標點需要逆時針順序） 0,1,2（第二組）" 設置Positions的3個點組成一個三角行 -->
                        <!--這裡如果呈現的是三角行而不是四邊行的畫，是因為TriangleIndices="0,2,3 0,1,2"的畫點順序需要逆時針順序-->
                        <!--TextureCoordinates 設置平面對象與3D對象的映射關係-用來解決平面設置背景圖顯示問題-如果不設置這個屬性平面設置的背景圖不顯示-->
                        <MeshGeometry3D Positions="0,0,0     3,0,0      3,2,0      0,2,0"
                      TriangleIndices="0,2,3 0,1,2"
                             TextureCoordinates="1,1 1,0 0,0 0,1"/>
                        <!--箭頭向下-->
                        <!--TextureCoordinates="1,1 0,1 0,0 1,0"/> 箭頭向左-->
                        <!--TextureCoordinates="0,1 1,1 1,0 0,0"/> 箭頭向右-->
                        <!--TextureCoordinates="0,1 0,0 1,0 1,1"/>-->
                        <!--  箭頭向上-->
                    </GeometryModel3D.Geometry>
                </GeometryModel3D>
            </ModelUIElement3D.Model>
        </ModelUIElement3D>

        <!--Viewport2DVisual3D 平面對象載入標簽用於在3D對象中呈現2D控制項-->
        <Viewport2DVisual3D>
            <!--網格標簽-->
            <Viewport2DVisual3D.Geometry>
                <!-- MeshGeometry3D呈現3D圖形的標簽  Positions="0,0,0（x,y,z）     3,0,0      3,2,0      0,2,0" 一個面的4個點-->
                <!--TriangleIndices ="0,2,3（第一組-這裡的坐標點需要逆時針順序） 0,1,2（第二組）" 設置Positions的3個點組成一個三角行 -->
                <!--這裡如果呈現的是三角行而不是四邊行的畫，是因為TriangleIndices="0,2,3 0,1,2"的畫點順序需要逆時針順序-->
                <!--TextureCoordinates 設置平面對象與3D對象的映射關係-用來解決平面設置背景圖顯示問題-如果不設置這個屬性平面設置的背景圖不顯示-->
                <MeshGeometry3D Positions="0,0,1     3,0,1      3,2,1      0,2,1"
                     TriangleIndices="0,2,3 0,1,2"
                     TextureCoordinates="0,1 1,1 1,0 0,0"/>
            </Viewport2DVisual3D.Geometry>
            <!--Material設置3D的材質 標簽-->
            <Viewport2DVisual3D.Material>
                <!--IsVisualHostMaterial 屬性是將DiffuseMaterial材質設置成2D平面的盒子 - 用於解決將Button按鈕顯示出來 -->
                <DiffuseMaterial Viewport2DVisual3D.IsVisualHostMaterial="True"/>
            </Viewport2DVisual3D.Material>

            <Border>
                <Button Content="Hello" Click="Button_Click"/>
            </Border>
        </Viewport2DVisual3D>

        <!--3D圖形的第二個面 可以把所有的面放在一起寫 這裡沒有放在一起寫是因為可以給每個面設置不同的顏色-->
        <!--3DUIElement標簽-固定寫法-->
        <ModelUIElement3D>
            <ModelUIElement3D.Model>
                <!--GeometryModel3D網格標簽-->
                <GeometryModel3D>
                    <!--第三步物體需要呈現出來需要材質-->
                    <!--3D的材質 標簽-->
                    <GeometryModel3D.Material>
                        <MaterialGroup>
                            <!--漫反射的一種材質 材質是與網格屬性標簽組合在一起使用的-->
                            <!--DiffuseMaterial 慢反射材質標簽-->
                            <!--Brush 設置材質顏色或圖片-->
                            <DiffuseMaterial Brush="Red"/>
                            <!--<DiffuseMaterial>
          <DiffuseMaterial.Brush>
              <ImageBrush ImageSource="Arrow.png"/>
          </DiffuseMaterial.Brush>
      </DiffuseMaterial>-->
                            <!--自發光 標簽-用於設置在沒有光源的情況下可以看見自發光顏色-在有光源的情況下自發光顏色會影響到材質顏色的顯示 -->
                            <!--<EmissiveMaterial Brush="Green"/>-->
                            <!--全反射標簽 目前只是瞭解一下-->
                            <!--<SpecularMaterial Brush="Blue"/>-->
                        </MaterialGroup>
                    </GeometryModel3D.Material>
                    <!--BackMaterial 異面材質標簽-->
                    <GeometryModel3D.BackMaterial>
                        <DiffuseMaterial Brush="Blue"/>
                    </GeometryModel3D.BackMaterial>
                    <!--網格標簽-->
                    <GeometryModel3D.Geometry>
                        <!-- 呈現3D圖形的標簽  Positions="0,0,0（x,y,z）     3,0,0      3,2,0      0,2,0" 一個面的4個點-->
                        <!--TriangleIndices ="0,2,3（第一組-這裡的坐標點需要逆時針順序） 0,1,2（第二組）" 設置Positions的3個點組成一個三角行 -->
                        <!--這裡如果呈現的是三角行而不是四邊行的畫，是因為TriangleIndices="0,2,3 0,1,2"的畫點順序需要逆時針順序-->
                        <MeshGeometry3D Positions="3,2,1     3,2,0      3,0,0      3,0,1"
           TriangleIndices="0,3,1    1,3,2"/>
                    </GeometryModel3D.Geometry>
                </GeometryModel3D>
            </ModelUIElement3D.Model>
        </ModelUIElement3D>

    </h:HelixViewport3D>
</Grid>

　　代碼實例效果圖：

代碼實例：
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