仅在 y 轴上旋转查看 - C#

在计算机图形学中，我们经常需要将三维模型在二维屏幕上进行可视化呈现。其中一个常见的需求是在二维平面上以某个坐标轴为旋转轴来查看三维模型。本文将介绍如何在 C# 中实现仅在 y 轴上进行旋转查看的功能。

1. 准备工作

在开始编写代码之前，我们需要确保以下几个前提条件已满足：

• 你已经熟悉使用 C# 进行编程开发。
• 你已经了解一些基本的图形学概念，如坐标系和旋转矩阵。

2. 实现方案

以下是实现仅在 y 轴上旋转查看的步骤：

2.1 创建一个用于存储三维模型的数据结构

在 C# 中，我们可以使用自定义的类来表示三维模型。该类可以包含一些必要的属性和方法，以便于后续的操作。

public class Model3D
{
    // 存储模型的顶点坐标
    public List<Vector3> Vertices { get; set; }
    
    // 存储模型的面（三角形）索引
    public List<int> Indices { get; set; }
    
    // 构造函数，用于初始化模型的数据
    public Model3D(List<Vector3> vertices, List<int> indices)
    {
        Vertices = vertices;
        Indices = indices;
    }
}

2.2 创建一个用于旋转模型的方法

我们可以编写一个用于在 y 轴上旋转模型的方法。该方法需要接收一个角度参数，并根据该角度参数在 y 轴上进行旋转。

public void RotateModel(Model3D model, float angle)
{
    // 创建一个旋转矩阵
    Matrix4 rotationMatrix = Matrix4.CreateRotationY(angle);
    
    // 遍历模型的每个顶点
    for (int i = 0; i < model.Vertices.Count; i++)
    {
        // 将顶点坐标转换为矩阵形式
        Vector4 vertex = new Vector4(model.Vertices[i].X, model.Vertices[i].Y, model.Vertices[i].Z, 1);
        
        // 应用旋转矩阵进行坐标变换
        Vector4 rotatedVertex = Vector4.Transform(vertex, rotationMatrix);
        
        // 更新旋转后的顶点坐标
        model.Vertices[i] = new Vector3(rotatedVertex.X, rotatedVertex.Y, rotatedVertex.Z);
    }
}

2.3 使用示例

实现了上述方法后，我们可以创建一个示例程序来测试它的功能。

public static void Main(string[] args)
{
    // 创建一个模型
    Model3D model = new Model3D(
        new List<Vector3>
        {
            new Vector3(0, 0, 0),
            new Vector3(1, 0, 0),
            new Vector3(0, 1, 0),
            new Vector3(0, 0, 1)
        },
        new List<int> { 0, 1, 2, 0, 2, 3 }
    );
  
    // 在 y 轴上旋转模型 45 度
    RotateModel(model, 45);
  
    // 打印旋转后的模型坐标
    foreach (var vertex in model.Vertices)
    {
        Console.WriteLine(vertex);
    }
}

以上就是仅在 y 轴上旋转查看三维模型的基本实现过程。你可以根据实际需求进行扩展和优化。

请注意，以上代码片段只是示例，实际应用中可能需要根据具体情况进行适当修改和调整。

希望这篇介绍能帮助你理解和实现仅在 y 轴上旋转查看的功能。如果你有任何问题或疑问，请随时提问。