WPF实现绘制3D图形的示例代码

下面我将为你讲解WPF实现绘制3D图形的完整攻略。

步骤一：引入命名空间

在使用3D图像前，必须引用System.Windows.Media.Media3D和System.Windows.Media.Imaging命名空间，使用如下代码：

using System.Windows.Media.Media3D;
using System.Windows.Media.Imaging;

步骤二：创建3D画布

在WPF中，使用Viewport3D控件创建3D画布。Viewport3D是一个内容控件，而不是一个容器。content控件在其内部放置内容，而容器控件则处理管理它们的内容。

下面是创建3D画布的代码示例：

<Grid>
    <Viewport3D>
        <ModelVisual3D>
            <ModelVisual3D.Content>
                <GeometryModel3D>
                    <GeometryModel3D.Geometry>
                        <MeshGeometry3D Positions="0,0,0 0,1,0 1,0,0 1,1,0"
                                        TriangleIndices="0 1 2 1 2 3" />
                    </GeometryModel3D.Geometry>
                    <GeometryModel3D.Material>
                        <DiffuseMaterial>
                            <DiffuseMaterial.Brush>
                                <LinearGradientBrush>
                                    <GradientStop Color="Red" Offset="0.0" />
                                    <GradientStop Color="Blue" Offset="0.5" />
                                    <GradientStop Color="Green" Offset="1.0" />
                                </LinearGradientBrush>
                            </DiffuseMaterial.Brush>
                        </DiffuseMaterial>
                    </GeometryModel3D.Material>
                </GeometryModel3D>
            </ModelVisual3D.Content>
            <ModelVisual3D.Transform>
                <RotateTransform3D>
                    <RotateTransform3D.Rotation>
                        <AxisAngleRotation3D Angle="45" X="0" Y="1" Z="0" />
                    </RotateTransform3D.Rotation>
                </RotateTransform3D>
            </ModelVisual3D.Transform>
        </ModelVisual3D>
        <Viewport3D.Camera>
            <PerspectiveCamera Position="0,0,5" LookDirection="0,0,-1" UpDirection="0,1,0" />
        </Viewport3D.Camera>
    </Viewport3D>
</Grid>

在上述示例中，我们创建了一个3D画布，其中包含一个名称为Viewport3D的控件。Viewport3D控件仅用于创建3D画布。

步骤三：创建3D对象

首先，定义3D物体的几何形状。一个几何形状是指3D对象的形状和表面质量。其次，添加材料定义几何表面的外观特性，例如其颜色、纹理和亚光。最后将几何形状和材料组合到ModelVisual3D对象中，这将形成一个3D对象。

下面是创建3D对象的代码示例：

<ModelVisual3D>
    <ModelVisual3D.Content>
        <GeometryModel3D>
            <GeometryModel3D.Geometry>
                <MeshGeometry3D Positions="0,0,0 0,1,0 1,0,0 1,1,0"
                                TriangleIndices="0 1 2 1 2 3" />
            </GeometryModel3D.Geometry>
            <GeometryModel3D.Material>
                <DiffuseMaterial>
                    <DiffuseMaterial.Brush>
                        <LinearGradientBrush>
                            <GradientStop Color="Red" Offset="0.0" />
                            <GradientStop Color="Blue" Offset="0.5" />
                            <GradientStop Color="Green" Offset="1.0" />
                        </LinearGradientBrush>
                    </DiffuseMaterial.Brush>
                </DiffuseMaterial>
            </GeometryModel3D.Material>
        </GeometryModel3D>
    </ModelVisual3D.Content>
</ModelVisual3D>

在上述示例中，我们创建了一个四边形的3D对象，并使用线性渐变材料为其渲染表面。

示例一：创建3D立方体

创建3D立方体的代码示例如下：

<ModelVisual3D>
    <ModelVisual3D.Content>
        <GeometryModel3D>
            <GeometryModel3D.Geometry>
                <MeshGeometry3D Positions="-1,-1,-1 1,-1,-1 1,1,-1 -1,1,-1 -1,-1,1 1,-1,1 1,1,1 -1,1,1"
                                TriangleIndices="0,1,2 0,2,3 1,5,6 1,6,2 5,4,7 5,7,6 4,0,3 4,3,7 3,2,6 3,6,7 4,5,1 4,1,0" />
            </GeometryModel3D.Geometry>
            <GeometryModel3D.Material>
                <DiffuseMaterial>
                    <DiffuseMaterial.Brush>
                        <ImageBrush ImageSource="Images/darkgreen.png"/>
                    </DiffuseMaterial.Brush>
                </DiffuseMaterial>
            </GeometryModel3D.Material>
        </GeometryModel3D>
    </ModelVisual3D.Content>
</ModelVisual3D>

相对于之前的示例代码，此处我们创建了一个立方体的3D对象，并使用了图像材料来填充其表面。

示例二：创建3D球体

创建3D球体的代码示例如下：

<MeshGeometry3D
    Positions="{Binding Positions}"
    TriangleIndices="{Binding TriangleIndices}"
    Normals="{Binding Normals}"
    TextureCoordinates="{Binding TextureCoordinates}" />

<ImageBrush x:Key="earth" ImageSource="Images/earth.jpg" Stretch="UniformToFill"/>

<GeometryModel3D Geometry="{StaticResource sphereMesh}">
    <GeometryModel3D.Material>
        <DiffuseMaterial Brush="{StaticResource earth}"/>
    </GeometryModel3D.Material>
</GeometryModel3D>

相对于之前的示例代码，此处我们使用数据绑定绘制了一个更加复杂的几何图形-球体，并使用了球体纹理材料填充其表面。

完整的实现代码可以在GitHub上找到：WPF-3D-Drawing-Sample

希望这些示例能够帮助您更好地理解WPF中3D绘图的实现方式。