WPF--3Dmax+blend+WPF综合运用

Posted 2020-12-31 dreamrecorder

引自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_95dbdf9e0100we3z.html

 

本人小菜，WPF刚入门，只是写一下最近的项目心得。欢迎各位前辈们前来拍砖指正，感激不敬！先申明，小弟我入门仓促，很多东西也是一知半解，所以很多问题甚至是不求甚解，所以大神们就直接绕路算了。

总结一：3D max+blend+WPF综合运用

开发环境：

Autodesk 3ds Max Design 2012

Micosoft Expression Blend 4 ,

Microsoft Visual Studio 2010

    小弟之前参加一个项目，得用到WPF3D编程，但是WPF的3D只有最基本的3D场景元素，比如摄像机，光照等。如果想要在WPF中画一个正方体或者球 体，都得自己一步一步的把每个网格点的坐标算好，三角网格的顶点顺序添加好，设置法向量，贴图的话也得自己指定好对应的顶点坐标。画个简单的模型都如此麻 烦了，稍微复杂点的模型，只能依赖第三方建模软件来构建模型，然后把模型转换成松散的XAML文件，才能导入到WPF中去，或者把模型的相应XAML代码 直接嵌入到程序中去。

    工欲善其事必先利其器，下面是我找到的相关工具和相关示例，有些我自己也没用过：

1.  3D Max Studio有导出XAML的插件：http://max2xaml.codeplex.com/ 

2. 还有开源的Blender: http://www.blender.org/ 以及相应的导出XAML的插件：

http://xamlexporter.codeplex.com/  

3. 还有Viewer3ds-3ds to xaml converter： http://www.wpf-graphics.com/Viewer3ds.aspx

4. WPF(c#)有专门的3D建模工具，使用起来和3DMax差不多，制作完成后可直接导出XAML语言方便快捷：ZAM 3D : http://www.erain.com/products/zam3d/DefaultPDC.asp

示例：

1.WPF加载obj格式的3D模型：http://www.pin5i.com/showtopic-26486.html  

2.3ds Max建模，Blend设计,VS2008控制WPF的3D模型例

http://www.cnblogs.com/foundation/archive/2008/05/23/1205892.html

http://www.cnblogs.com/couhujia/archive/2010/07/28/1787103.html

http://zhouwenqi.com/blog/board_33.html

 

    现在网上可以下载到很多绚丽逼真的3D模型，模型有很多格式，我们这次之所以选择了.Max格式，因为网上很多模型（尤其是游戏角色原型）都是.max格式，其他的格式大多都可以在3Dmax中打开，然后再保存为.max格式。

    小弟的3Dmax门都没入，项目做到一半恨不得马上找一个传设的女友帮我建模做美工，无奈之下，去图书馆速度借了2本3Dmax的书，需要的时候啃两下，因此只掌握了最基本的模型导入，导出和修改合成的功能。

    下面以一个游戏角色原型（诛仙中的某个武士）为例，这个原型是在网上下载的，具体网址是我忘记了。在3Dmax中打开这个模型后，可以随心所欲的修改，肢解，或合体。

     提醒：打开模型时如何文件单位比例和系统单位比例不匹配时，就会弹出以下的对话框让你选 择。选择哪个都无所谓，按自己的需要选择吧！但如果两者比例相差太大，比如下面的系统单位比例是1单位=1cm，而文件单位比例是1单位=1m,如果按系 统单位打开的话，模型可能在3dmax视图中过大,没能在3Dmax视图中显示出来或者只显示模型的局部，这时选择右下角这个按钮（） 就可以最大化显示选定对象。

选择保存类型为obj格式，然后给文件命名为man1,再点击保存，就会有如下“OBJ导出选项”的对话框：

 


单纯的obj格式是不带贴图的，想要把贴图一同导出的话得勾选材质选项的“导出材质”“创建材质库”，同时点击“材质导出”按钮，就会弹出“OBJ Map-Export选项”对话框，在这里可以选择图片保存的格式和大小。然后选择“导出”,obj，mtl和相应的贴图图片文件就会在3dmax的export文件夹下，贴图信息存放到.mtl,具体的贴图则存放到Maps文件夹下。

提醒：导出时如果出现“缺少贴图”的对话框，得“手动搜索路径”，如果跳过的话只会有mtl和obj文件，而不会有具体的贴图文件。搜索路径一般为原模型的所在的路径，因为.dds格式的文件一般都和.max模型文件一起。

然后打开Blend 4，新建项目->WPF应用程序，单击确定。

选择“项目”->“添加现有项”,出现下面对话框，把man1.mtl和man1.obj两个文件添加到项目中去。此时，双击man1.obj文件 就可以把不含贴图的模型载入到当前工程中。拖拽右下角的正方形边框可以控制模型大小，一般情况下就可以看到不带贴图的模型了，大多都是光秃秃的单调灰白 色。

 
但是为什么我这里什么也看不见呢？仔细看看，Blend确实已经载入模型了（如下图）：

 
只不过我遇到稍微特殊情况，不是看不到，是因为“漫射材料”的“纹理画笔”或者“漫射颜色”设为透明了。稍微修改一下就可以看到模型了，比如我这里修改裤子模型的“漫射材料”的“纹理画笔”和“漫射颜色”的A值设为100%，即不透明，就可以看到单调的灰色模型。

 
但这样的模型肯定没有漂亮的贴图，只有单调颜色，所以需要我们自己加载相应的贴图。当时我很郁闷，因为Blend4的用户指南上说了“在导入三维对象（.obj 文件）时，同时导入任何相关的材料文件 (.mtl) 以及材料文件中使用的所有图像文件很重要。如果丢失了任何图像文件，以后将无法添加这些文件”。因此看来是我没导入图片文件的缘故，于是马 上“添加现有项”，把四个贴图文件加载到项目中，依然看不到带贴图的模型，在这里郁闷良久，找不到解决的方法，只得自己手动为每个模型加载贴图了。这其实 是一条远路，近路后来发现了，后面会介绍。比如为头部添加纹理图片，效果如下：

全部添加完成之后，运行程序，如下：

 



 在Blend中还可以对模型进行基本的调整，诸如放缩，旋转，平移等操作。

然而依然有不足之处，贴图细节处依然有问题。比如Blend中的模型背面和3Dmax元模型的背面差别如下：估计是因为贴图坐标不对应造成的，用 3Dmax导出的图片直接在Blend里贴的话，达不到原来的效果。或者说目前我们做不到，可能美工大神们做得到。这些应该属于美工那边的。哎。

 
然后可以用VS2010打开Blend4中所创建的WPF项目，可以在VS2010中继续添加相应的交互界面和控制按钮，这里就不唠叨了，自己啃书去吧！

 继续纠结用户指南中的“在导入三维对象（.obj 文件）时，同时导入任何相关的材料文件 (.mtl) 以及材料文件中使用的所有图像文件很重要。如果丢失了任何图像文件，以后将无法添加这些文件”这句话的深意，我猜测是贴图路径问题，贴图的信息是由3Dmax导出的，且存在mtl格式文件中，后来打开mtl文件，才发现贴图文件前面都有一个maps文件路径（如下），果然如此。

于是赶紧在项目中新建一个maps文件夹，然后把贴图加载到这个文件夹下，再双击obj文件，这时Blend就自动帮咱们贴图了。但是缺陷依然存在，和之 前提到的不足之处一摸一样，背面的贴图自动贴的和手动贴的效果一样，效果和原始3Dmax模型还是有一些差别的，这已经超出IT码农范畴了，去找个美工妹 子吧！

 

总结二：WPF载入松散的XAML模型

我们的项目需要把3Dmax模型载入到WPF中,主要涉及模型的存放、导入和控制。

首先是模型的存放问题。前面用3Dmax模型在Blend中设计，之后用VS2010打开这个项目后，会发现模型对应的相应的xaml代码已经嵌入到程序 中了。如果多个模型怎么办？不可能把每个模型对应的xaml代码敲入到程序中，这样既不美观也不利于后面的模型各自控制。

于是得把模型的xaml代码抠出来，放到txt中，再重命名为xaml格式，就是一个松散的xaml模型文件了。

其次是模型的导入。存放到xaml文件中的模型如何导入到wpf中，主要通过文件流FileStream打开,然后用XamlReader加载，根据不同 的模型类型加载到不同类型的变量里。一般松散的xaml模型类型有GeometryModel3D，Model3Dgroup等，看自己的需要去转换。

public void LoadModel(ref GeometryModel3D _model, string path)

{

     if (path != null && File.Exists(path))

     {

         using (FileStream file = File.OpenRead(path))

         {

              _model = (GeometryModel3D)XamlReader.Load(file);//

         }

     }

}

 

 public void LoadModel(ref Model3DGroup _model, string path)

{

     if (path != null && File.Exists(path))

     {

          using (FileStream file = File.OpenRead(path))

          {

             _model = (Model3DGroup)XamlReader.Load(file);

          } 

      }

}

 

最后是模型的控制，如何根据Kinect中提供的肢体数据实时变换模型姿势，我们只是把衣服切成一块块生硬地挂在骨骼节点上，没有考虑一切物理效应，诸如 重力，碰撞检测，骨骼蒙皮等效果。因为WPF的3D功能没那么强大，除非得借助其他的游戏引擎才行，或者自己从底层编写，当时时间紧迫，只能生硬地把模型 切割，再分块贴上去。Kinect的骨骼数据提供的XYZ空间坐标方位，那么2个骨骼点间连线的角度和方向都很容易计算，然后把模型通过一系列的平移，旋 转，放缩变化放到相应的骨骼点上。

为了达到增强现实的效果，在WPF界面中，Viewport3D和显示原始视屏流Image控件的大小一摸一样，位置完全重合。然后把Camera放在空 间坐标系坐标零点，这样Camera就和真实空间中的Kinect传感器的位置，朝向一致了。所以，Viewport3D中的虚拟效果正好可以覆盖在底层 视屏中的人身上，达到增强现实的效果。但是会有小小的偏差，源于Kinect骨骼数据不是很精确，所以还需要自己手动修正一些细节，从而让效果更真实点。