WPF中的CameraPosition和Lookdirection

Question

我希望你们都做得很好。

我目前正在研究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。我在设置相机时非常困难。我不知道相机的起源在哪里，即（0,0,0）或默认位置。我正在玩位置值，但我不能指出相机的位置。我要缩小并将光标放到 <ModelVisual3D> 查看相机的位置。而且我也不知道这些线条显示了什么

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

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

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并查看方向（完全不知道，已经搜索过但只是寻找简单的解释）。类似的代码可以很好地工作，但是当我尝试自己编写代码时，我会陷入相机的位置。

请帮帮我。欢迎所有建议。我正在使用VS2012和.Net 4.5

Answer 1

问题

我猜这个问题源于这样一个事实：只要有人指定 LookDirection ，就会经常认为此值是相机正在观察的空间点。错误！例如，指定LookPosition等于0,0,0并不意味着照相机正朝着原点方向看，就像前面的一些注释所暗示的那样。

解决方案

解决方案在于单词“ LookDirection”本身：它提到了“方向”。现在，尽管在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且有序的数字，这些数字意味着不同的东西在两种情况下。 位置的类型为 Point3D ，而 LookDirection 的类型为 Vector3D 。因此，当输入 LookDirection 的值时，实际上是一个向量。没有重点。

在不过多介绍矢量细节的情况下，有必要提到我们在这里谈论的矢量是欧几里得矢量，其特征是幅值和方向。如果矢量由三个逗号分隔的有序数字（一个三元组）定义，则该矢量称为坐标矢量。这样的坐标矢量总是暗示着一个基点和一个原点的存在，而这个原点对于找到相机注视的方向很重要。

要找出相机的目标（以及为什么看不到想要看到的东西），请遵循以下简单步骤：想象自己站在原点（0,0,0）的同时，看着由 LookDirection 。相机虽然位于另一个点，也正朝这个方向移动。

在下面的图片中，对象（框）位于原点中。我们相机的位置设置为（-2,1,2）。问题： LookDirection 应该设置为什么才能在屏幕上看到该框？假设站在（0,0,0）时，您的方向是（-2,1，-1）。该框在屏幕上可见吗？答案是否定的，因为将 LookDirection 设置为（-2,1，-1），您的相机便指向了点（-4,2,1）的方向。通过将向量的初始点滑动（平移）到摄像机所在的点，然后获取向量的终点，可以找到该点。

那么，实际上我们应该将 LookDirection 设置为哪一点呢？要找出答案，请再次将自己置于原点（0,0,0）中，并朝红色箭头所指的方向看。想象一下，您身体站在那里。在这种情况下，您会感觉到红色箭头指向您的后方，而您的视线会以某种方式跟随红色箭头的延伸线。您可以看到的该假想箭头扩展上的每个点（不是在您的背后）都可以用作方向矢量，即有效的 LookDirection 值。例如，（2，-1，-2）是一个很好的例子。而且，此值的每个倍数都可以。因此，（4，-2，-4）也将起作用。 （1，-0.5，-1）也是如此。不一定是倍数；也可以使用（2.1，-1，-2）等非整数，但是在这种情况下，您会注意到屏幕上的对象不再居中。请记住，对象位于原点正中。

让我们将其带入一个新的层次：对象不在原点中，例如相机仍处于（-2,1,2）时处于（-2,1，-1）中。 LookDirection 值应该是什么？再次，想象一下自己站在原点并朝着希望指向相机的方向看，以便在屏幕上看到某些东西。与前面的示例的不同之处在于，红色箭头指向您的背部。实际上，这是一个特例：除非对象也位于原点，否则第二个示例所示，红色箭头不会指向您的后背。同样，画一条假想的线，从您站立的原点开始并跟随您的视线。站在原点上时，您能看到的这条线上的所有点都是有效的 LookDirection 值。例如点（0,0，-3）。而且，与前面的示例一样，所有倍数都可以。但是请注意，（0,0,3）也是倍数，但此点位于原点时位于您的背部。因此，这不是一个很好的 LookDirection 值。

最后，我们提供一个通用规则以找到正确的 LookDirection 值。取您想要照相机聚焦的点，然后减去指示照相机位置的点。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，我们得到（0,0,0）-（-2,1,2），结果为（2，-1，-2）。在第二个示例中，我们通过从（-2,1，-1）中减去（-2,1,2）来获得一个值。等于（0,0，-3）。