WPF半透明网格问题

Question

我有一个网状截头金字塔堆叠在一起。

我的目标是反转它，把它变成一个球体近似值。为此，我画了完全相同的东西，但 Z 轴颠倒了。它可以工作，只是背面是半透明的。

这里我设置了brush.Opacity = .3;，让半透明问题更加明显。

不幸的是，我在该主题上所能找到的只是未能为单独的网格元素启用透明度，而不是删除它。什么可能导致问题，我该如何解决？这是我绘制网格的代码摘录：

public void Approximate()
{
    group.Children.Clear();
    SolidColorBrush brush = new SolidColorBrush(Colors.Blue);
    DiffuseMaterial material = new DiffuseMaterial(brush);

    [...]

    for(int level = 0; level < level_number; level++)
    {
    GeometryModel3D model_front = new GeometryModel3D();
    model_front.Material = material;

    GeometryModel3D model_back = new GeometryModel3D();
    model_back.Material = material;

    [...]

    TruncatedPyramid pyramid1 = new TruncatedPyramid(bottom_points, top_points);
    pyramid1.Draw(model_front);
    group.Children.Add(model_front);

    TruncatedPyramid pyramid2 = new TruncatedPyramid(bottom_points, reverse_points);
    pyramid2.Draw(model_back);
    group.Children.Add(model_back);
    }
}

我在其中设置了窗口：

    <Viewport3D Name="myViewport" Margin="0,94,0,0" >

        <Viewport3D.Camera>
            <PerspectiveCamera  Position="10,10,10" LookDirection="-2,-2,-2" UpDirection="0,1,0" />
        </Viewport3D.Camera>

        <ModelVisual3D>
            <ModelVisual3D.Content>
                <DirectionalLight x:Name = "dirLightMain" Direction = "-1,-1,-1">
                </DirectionalLight>
            </ModelVisual3D.Content>
        </ModelVisual3D>

        <ModelVisual3D x:Name = "Wedge">
            <ModelVisual3D.Content>
                <Model3DGroup x:Name="group">

                </Model3DGroup>
            </ModelVisual3D.Content>

            <ModelVisual3D.Transform>
            [...]
            </ModelVisual3D.Transform>

        </ModelVisual3D>
    </Viewport3D>

我删除的代码确实可以正常工作，并且似乎与问题无关（计算网格点的函数和负责旋转组的类）

我的猜测是正面具有某种与透明度相关的质量，而背面仍然没有，尽管使用相同的画笔绘制，但我对 WPF 不够熟悉，无法找到它。

Answer 1

我不使用 WPF 也不使用 C#，因此无法帮助您进行实际实施。反正先看：

• OpenGL - How to create Order Independent transparency?

我认为您的问题是您的三角形渲染顺序错误。当你有更多的相交层时，要像上面的链接那样以独立的方式做到这一点并不容易。然而，有更多的选择来处理这个问题：

1. Z 排序

   您只需收集所有要渲染的三角形列表，并按与相机的距离对其进行排序。由于您的网格是自相交的，您需要将所有相交的面划分为不相交的面，这是一件令人讨厌的事情，而且很难正确实施。完成后，按从前到后的顺序渲染三角形...

2. （返回）光线追踪

   将您的 ender 更改为光线追踪技术。这些本机正确处理透明度。举个例子：

   • 3D Mesh back ray tracer
   • 3D volumetric back ray tracer

3. 修复网格

   您可以使用计算几何来修复您的网格，方法是从网格中移除所有内部面。但自相交网格并不容易。完成后，您可以使用第一个链接中的方法。

对于复杂的网格，我会选择 #2，但如果您需要速度，那么 #3 是最好的选择。

Answer 2

在 Windows Presentation Foundation 中渲染半透明 3d 对象时出现的主要问题与错误的 z 缓冲区遮挡有关。具体来说，当渲染透明表面或多边形时，它会设置 z 缓冲区深度值以阻止其后面的对象被渲染，即使它们应该通过透明层显示。

在带有 C# 的 WPF 中，z 缓冲区不可访问。因此，在透明渲染期间不能禁用它。相反，我们必须最后渲染透明对象，以便它们在场景的其余部分上分层，并且它们后面的对象可以显示出来。

例如：

qModelGroup.Children.Add(qBackGeometry);
qModelGroup.Children.Add(qOuterGeometry);

请注意，透明的“外部几何”图层是最后添加的。 See the reference for more details.

更新：

另一种方法是在 WPF 中使用 EmissiveMaterial 或 SpecularMaterial 而不是 DiffuseMaterial。这对我来说是一个复杂的问题。 See this post for more.