WPF 中的 CameraPosition 和 Lookdirection

Question

我希望你们都做得很好。

我目前正在开发 wpf 应用程序。我是wpf的新手。我正在创建一个代表 wpf 实验室的场景。我很难设置相机。我不知道相机的原点从哪里开始，即 (0,0,0) 或默认位置。我在玩位置值，但我无法确定相机的位置。我必须缩小并将光标放在 <ModelVisual3D> 查看摄像机的位置。而且我不知道这些行显示什么

<PerspectiveCamera Position="-40,40,40"/> //a little modification via mouse to show these three lines appropriate 

当我使用 position= 0,0,1 它停留在窗口内但是当我使用 1,0,2 它消失并且必须重新定位它。 stackoverflow 上有类似的代码，上面写着：

Position="12.5,50,20" LookDirection="0,-.7,-0.35" //it works perfectly :(

我的问题是如何理解这个位置属性和看方向（完全不知道，已经搜索过但正在寻找简单的解释）。类似的代码运行良好，但是当我尝试编写自己的代码时，我卡在了相机的位置。

请帮帮我。欢迎所有建议。我正在使用 .Net 4.5 的 VS2012

Answer 1

问题

我猜这个问题源于这样一个事实，即每当指定一个 LookDirection 时，人们通常会认为这个值是相机正在查看的空间点。错误的！例如，指定 LookPosition 等于 0,0,0 并不意味着相机正朝着原点看，正如一些早期的 cmets 所建议的那样。

解决方案

解决方案在于“LookDirection”这个词本身：它提到了“方向”。现在，虽然在 XAML 中指定 LookPosition 的方式与指定相机的 Position 的方式相同，但使用三个逗号分隔的有序数字，这些数字意味着不同的东西在这两种情况下。 Position 属于 Point3D 类型，而 LookDirection 属于 Vector3D 类型。因此，当输入 LookDirection 的值时，实际上指定了一个向量。不是一个点。

无需过多讨论向量细节，有必要提一下，我们这里所说的向量是一个欧几里得向量，其特征是 magnitude 和 direction。如果向量由三个逗号分隔的有序数字（三元组）定义，则该向量称为坐标向量。这样的坐标向量总是意味着存在一个基点和一个 origin，而正是这个原点对于找到相机正在寻找的方向很重要。

要找出你的相机瞄准的是什么（以及为什么你可能看不到你想看到的东西），请按照这个简单的过程：想象你站在原点 (0,0,0)，同时看着由看向。相机虽然位于另一个点，但也正是这个方向。

在下图中，一个对象（框）位于原点。我们相机的 Position 设置为 (-2,1,2)。问题：应该将 LookDirection 设置为什么才能看到屏幕上的框？假设当你站在 (0,0,0) 处时，你正朝着例如的方向看(-2,1,-1)。该框会在您的屏幕上可见吗？答案是否定的，因为通过将 LookDirection 设置为 (-2,1,-1)，您的相机将指向点 (-4,2,1) 的方向。这个点是通过将向量的初始点滑动（平移）到相机所在的点，然后取向量的终点来找到的。

那么，我们实际上应该将 LookDirection 设置为哪一点呢？要找到这一点，请再次将自己置于原点 (0,0,0) 并朝与红色箭头指向的方向相同的方向看。想象一下你的身体站在那里。在这种情况下，您会感觉到红色箭头指向您的背部，而您的视线会以某种方式跟随红色箭头的延伸线。您可以看到的这个假想的箭头扩展上的每个点（不是在您的背部），都可以用作方向向量，即有效的 LookDirection 值。例如，(2,-1,-2) 是一个好方法。此外，这个值的每个 multiple 都可以。因此，(4,-2,-4) 也将起作用。 (1,-0.5,-1) 也是如此。不一定是倍数；也允许使用诸如 (2.1,-1,-2) 之类的非倍数，但在这种情况下，您会注意到屏幕上的对象不再居中。请记住，对象正好位于原点。

让我们把它带到下一个层次：对象不位于原点，而是例如在 (-2,1,-1) 中，而相机仍在 (-2,1,2) 中。 LookDirection 值应该是什么？再次，想象自己站在原点并朝您希望相机指向的同一方向看，以便在屏幕上看到某些东西。与前面的示例不同，红色箭头指向您的背部。这实际上是一种特殊情况：除非对象也位于原点，否则红色箭头不会像第二个示例所示指向您的背部。再次，从您站立的原点开始画一条假想线并跟随您的视线。当您站在原点时，您可以看到这条线上的所有点都是有效的 LookDirection 值。例如点 (0,0,-3)。而且，和前面的例子一样，所有的倍数都可以。注意，(0,0,3) 也是一个倍数，但是当站在原点时，这个点位于你的背部。因此，这不是一个好的 LookDirection 值。

让我们通过提供一个一般规则来找到合适的 LookDirection 值作为总结。取您希望相机聚焦的点并减去指示相机位置的点。您获得的值是正确的 LookDirection 值。让我们将此规则应用于两个示例。在第一个示例中，我们有 (0,0,0) - (-2,1,2) 导致 (2,-1,-2)。在第二个例子中，我们通过从 (-2,1,-1) 中减去 (-2,1,2) 得到一个值。这等于 (0,0,-3)。