Zadanie nr 8

Krzysztof Mossakowski Programowanie w środowisku Windows 2009 - Zadania

WPF: grafika 2D i 3D

Bug frag

•   
• Funkcjonalność:
  • Zdefiniowanie i wyświetlenie sceny 3D jak na rysunkach
    • oświetlenie białym światłem punktowym
    • kamera perspektywiczna umieszczona wewnątrz tuby
    • wnętrze tuby z nałożoną teksturą cegieł, powtarzanie tekstury w pionie i poziomie
    • obrazek robaka w losowym punkcie tuby
    • celownik złożony z okręgu i dwóch linii, zawsze na środku okna
  • Interakcja
    • obroty sceny za pomocą myszy
    • strzał lewym przyciskiem myszy
    • zliczanie liczby trafień w robaka oraz liczby chybionych strzałów (można brać pod uwagę tylko trafienia w tubę), wyświetlenie statystyk na pasku tytułowym
    • losowa zmiana miejsca wyświetlenia robaka po strzale
    • automatyczne dostosowanie położenia celownika przy zmianie rozmiaru okna
• Obrazki do wykorzystania

• Wskazówki:
  • Scena 3D
    • ViewPort3D, ViewPort3D.RenderOptions
    • światło (ModelVisual3D, PointLight) w punkcie (0,1,0)
    • kamera (PerspectiveCamera) w punkcie (0,0,0)
    • tuba
      • Viewport2DVisual3D
        • siatka walca o promieniu r = 1, wysokości 2*y = 2*PI, współrzędnych tekstury z zakresu [0,1] x [0,1] i liczbie ścian faceCount = 20:
          
          
          MeshGeometry3D CreateTube()
          {
              MeshGeometry3D mesh = new MeshGeometry3D();
          
              double r = 1.0;
              double y = Math.PI;
              int faceCount = 20;
          
              for (int i = 0; i <= faceCount; i++)
              {
                  double t = (double)i/faceCount;
                  double x = r*Math.Cos(t*2*Math.PI);
                  double z = r*Math.Sin(t*2*Math.PI);
                  mesh.Positions.Add(new Point3D(x, y, z));
                  mesh.TextureCoordinates.Add(new Point(t, 0.0));
                  mesh.Positions.Add(new Point3D(x, -y, z));
                  mesh.TextureCoordinates.Add(new Point(t, 1.0));
              }
          
              for (int i = 0; i < faceCount; i++)
              {
                  mesh.TriangleIndices.Add(2*i);
                  mesh.TriangleIndices.Add(2*i+1);
                  mesh.TriangleIndices.Add(2*i+2);
          
                  mesh.TriangleIndices.Add(2*i+2);
                  mesh.TriangleIndices.Add(2*i+1);
                  mesh.TriangleIndices.Add(2*i+3);
              }
          
              mesh.Freeze();
              return mesh;
          }
          
          
          
        • DiffuseMaterial, Viewport2DVisual3D.SetIsVisualHostMaterial
        • rysowanie na powierzchni walca: Viewport2DVisual3D.Visual, Canvas
          • Canvas.Height i Canvas.Width mogą odpowiadać współrzędnym tekstury
          • tekstura cegieł: Canvas.Background, ImageBrush, BitmapImage
          • robak: Image
    • celownik
      • Path, Path.HorizontalAlignment, Path.VerticalAlignment
      • GeometryGroup, LineGeometry, EllipseGeometry
  • Interakcja
    • Obroty sceny (PreviewMouseMove):
      
      
      Point pt = e.GetPosition(viewport);
      
      angleX += pt.Y - prev.Y;
      angleX = Math.Min(Math.Max(-80.0, angleX), 80.0);
      angleY += pt.X - prev.X;
      
      PerspectiveCamera camera = (PerspectiveCamera)viewport.Camera;
      Quaternion qX = new Quaternion(new Vector3D(1.0, 0.0, 0.0), angleX);
      Quaternion qY = new Quaternion(new Vector3D(0.0, 1.0, 0.0), angleY);
      lookDirection = new Quaternion(0.0, 0.0, -1.0, 0.0);
      lookDirection *= qX;
      lookDirection *= qY;
      qX.Conjugate();
      qY.Conjugate();
      qX *= lookDirection;
      qY *= qX;
      camera.LookDirection = new Vector3D(qY.X, qY.Y, qY.Z);
      
      prev = pt;
      
      
      Przyjęte oznaczenia:
      
      • viewport to Viewport3D sceny
      • prev (typ Point) to poprzednie położenie kursora myszy
      • angleX i angleY (typ double) to skumulowane kąty obrotu wokół osi X i Y
    • Testowanie trafienia
      • VisualTreeHelper.HitTest dla Viewport3D sceny
      • trafienie w robaka jeśli HitTestResult != null i HitTestResult.VisualHit.GetType() == typeof(Image)

• Przybliżona punktacja:
  • zdefiniowanie i wyświetlenie sceny:
    • oświetlenie - 1.0
    • kamera - 1.0
    • tuba z teksturą - 3.0
    • robak - 1.0
    • celownik - 1.0
  • interakcja:
    • obroty sceny - 1.0
    • strzelanie, zliczanie i wyświetlanie statystyk - 1.0
    • zmiana miejsca wyświetlenia robaka - 1.0

• Linki do przesyłania (hasło jest takie samo, jak do wyników):
  • rozwiązań podczas zajęć laboratoryjnych
  • późniejszej poprawy