xna三维设计简明教程

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1、XNA三维设计1.二维设计基本概念2.简单3D图形的绘制3.3D模型与3D特效4.第一人称摄像机和第二人称摄像机5.3D环境下的鼠标与键盘操作6.3D图形的序列化与反序列化211.1三维设计基本概念>-11.1三维基本概念包括:①3D坐标系②世界矩阵(WorldMatrix)①视图矩阵(ViewMatrix)④投影矩阵(ProjectionMatrix)⑤前剪裁面与后剪裁面，或者叫近平面与远平面⑥可视区域(ViewingFrustum)311.1基本概念(续)~3D坐标系DirectX用左手坐标系，XNA用右手坐标系。Le

2、ft-handedRight-handedCartesianCoordinatesCartesianCoordinatesYYzXxz411.1基本概念(续)》世界矩阵(WorldMatrix)可以把世界坐标设想为一个无限大的三维笛卡儿坐标。对象可以被放到这个"世界矩阵"的任意位直。描述世界坐标的矩阵称为世界矩阵。》视图矩阵(ViewMatrix)控制"摄像机"位直和方向等参数的矩阵称为视图矩阵。视图矩阵用于控制世界坐标如何转换为摄像机的坐标。例如，可以把摄像机悬直于某个对象的上面(摄像机位直)，把镜头对准对象的中心(观察

3、点)。也可以指定哪面是上面，例女口指定y轴的正方向是上面。》投影矩阵(ProjectionMatrix)投影矩阵可以被想象成摄像机的镜头，该矩阵指定了可视区域(近平面、远平面)。技影矩阵用于控制摄像机的坐标如何转换为屏幕坐标。511.1基本概念(续)》前剪裁面(近平面)与后剪裁面(远平面)①前剪裁面(frontclippingplane):指摄像机能拍摄到的最近距离。②后剪裁面(backclippingplane)指摄像机能拍摄到的最远距离。①可视区域ViewingFrustum(ViewingFrustum):~即αIP

4、附日ackClippingPlane位于前剪裁面与后剪裁面之间的区域。即摄制几能拍摄到的区域。611.1基本概念(续)》背面剔除(BackFacesCulling)①所有的几何形状都可以由三角形顶点构成的面组成。背面剔除的实际含义就是如何渲染每一个由顶点按照顺时针或逆时针方向依次连线构成的三角形面。②程序中用CullMode属性设置剔除方式。剔除方式有三种:种是不剔除，即全部渲染;第二种方式是剔除顺时针绘制的三角形面(默认);第二种方式是剔除逆时针绘制的三角形面。①如果不设定剔除方式，XNA默认剔除顺时针方向构成的面，即只

5、渲染按逆时针方向排列的顶点构成的三角形面。711.2向量与矩阵操作~11.2向量与矩阵操作11.2.1向量操作11.2.2矩阵操作811.2向量与矩阵操作》向量操作XNAFramework提供了Vector2、Vector3和Vector4类，利用这些类提供的属性和方法可以对向量进行各种操作。①Vector2:由X，Y7i量组成。②Vector3:由X，Y，Z分量组成。①Vector4:由X，Y，Z，w分量组成。~Vector4坐标的含义可以理解为:实际的3D点被认为是在w=1的平面上，表示形式为(X，Y,Z,w)，将点投

6、影到这个"平面"上得到相应的实际3D点(X/w，y/w,z/w)0w=O时表示u无限远点"，它描述了一个方向而不是一个位置。另外，利用w还可以进行各种变换。911.2向量与矩阵操作(续)>向量运算举例(1)豆豆+豆ε=AC(2)一一一一一AB+AD+AA'AC+AA'=AC'=D'C'A's:MG/",…,吁一一T，一------C…-AB1011.2向量与矩阵操作(续)》矩阵操作XNAFramework提供了Matrix类进行矩阵运算，该类包含了一系列属性以及对标准矩阵操作的方法，例如加、减、来以及矩阵转直等，可以利用矩

7、阵实现缩放、旋转等交换。如何用矩阵变换一个点的坐标位置MatrixrotationMatrix=Matrix.CreateRatationY(angle);//绕Y轴旋转Vector3rotatedPoint=Vector3.Transform(point,rotationMatrix);//变换1111.2简单3D图形的绘制>-11.6简单3D图形的绘制11.2.1顶点缓冲与索引缓冲11.2.2Primitives1211.2简单3D图形的绘制(续)》可以用以下结构来描述顶点信息:①VertexPositionColor

8、结构:包括顶点位置和颜色。②VertexPositionColorTexture结构:包括顶点位直、颜色以及纹理。①VertexPositionNormalTexture结构:包括顶点位置、法线以及纹理。④VertexPositionTexture结构:包括顶点位直和纹理。》顶点缓冲(VertexBuf