16.06.2019

Построение тора средствами WPF. правилом правой руки


Можно ли назвать целую страну крутой? Справедливо ли говорить, что одна нация круче, чем другая? - спрашивает CNN. Учитывая, что в большинстве стран есть убийцы, тираны и звезды реалити-шоу, ответ однозначен - да, и CNN взялся сам ответить на свой вопрос.

Чтобы отсортировать крутых от менее удачливых, мы составили этот список самых стильных людей на планете. Нелегкая задача, когда имеешь дело почти с 250 кандидатами. Основная проблема, конечно, в том, что каждая национальность в мире считает, что она и есть самая крутая - за исключением канадцев, которые слишком самоуничижительны для такого рода вещей.

Спросите мужчину из Кыргызстана, какие люди самые крутые в мире, и он скажет “кыргызы”. Кто знает (серьезно, кто бы мог знать?), может быть, он и прав. Спросите у норвежца, и он, закончив тщательно пережевывать кусочек тайского зеленого карри, глотнет тайского пива Singha, задумчиво взглянет на тайский курорт Пхукет и на солнце, которое ускользает из его страны в течение 10 месяцев в году, а затем тихонько пробормочет с каким-то суицидальным отсутствием убежденности: “норвежцы”.

Нелегкая задача - определить, кто круче. Итальянцы, потому что некоторые из них носят плотно подходящие дизайнерские костюмы? Являются ли русские не крутыми, потому что некоторые носят устаревшие спортивные костюмы и борцовские прически?

Неужели швейцарцы слишком нейтральны, чтобы быть крутыми?

Итак, давайте посмотрим, какие нация признаны CNN крутыми.

10. Китайцы

Не самый очевидный выбор, но с населением более одного миллиарда, статистически Китай должен иметь свою долю крутых людей. Кроме того, разумно включать китайцев в любой список, например, потому что, если бы мы этого не сделали, находчивые хакеры Китая просто вломились бы на сайт и добавили бы себя в любом случае.

Не говоря уже о том, что им удалось аккумулировать большую часть мировой валюты.

Икона крутости: Брат Шарп - бездомный человек, чья внешность невольно заставила его ощутить интернет-моду.

Не так классно: концепция личной неприкосновенности до сих пор в основном не известна в Поднебесной.

9. Ботсвана

Несмотря на уклоняющегося от уплаты налогов Уэсли Снайпса и увлекательные приключения Анджелины Джоли в Намибии, корону крутых у этой страны забирает соседняя Ботсвана.

Даже животные расслаблены в Ботсване. Страна, где численность населения самая высокая в Африке, предпочитает не заботиться о диких зверях, как некоторые другие страны сафари.

Икона крутости: Мпул Квелагобе. Коронованная Мисс Вселенная 1999 года, Квелагобе на самом деле добилась того, чтобы «сделать мир лучше» и неустанно борется за осведомленность о ВИЧ / СПИДе.

Не так здорово: Ботсвана - лидер по распространению ВИЧ / СПИДа в мире.

8. Японцы

Мы явно не будем говорить о зарплатах японцев, их рабочих местах и караоке, где каждый из них представляет себя Элвисом. Японский факел крутости дерзко держат в своих руках японские подростки, чьи капризы и извращенное современное потребительство, мода и технологии часто диктуют то, что будет носить остальная часть мира (мы имеем в виду вас, Леди Гага).

Икона крутых: Бывший премьер-министр Дзюнъитиро Коидзуми, возможно, был самым крутым мировым лидером, но бывший премьер-министр Юкио Хатояма - наш выбор. Забудьте подростков, этот человек знает толк в стиле, особенно когда дело касается рубашек.

Не так здорово: население Японии стремительно стареет. Будущее очень серое.

7. Испанцы

Зачем? Благодаря солнцу, морю, песку, сиестам и сангриие, Испания классная. Испанцы даже не начинают вечеринку, пока большинство других стран не лягут спать.

Жаль, что всем пора идти домой.

Икона крутых: Хавьер Бардем. Антонио Бандерас и Пенелопа Крус.

Не так здорово: мы до сих пор помним о провале испанской баскетбольной команды в Китае в 2008 году.

6. Корейцы

Всегда готовы пить, отказ от участия в нескончаемых раундах по распитию соджу-водки - это личное оскорбление в Сеуле. Сказав “ваншот!”, можно подружиться с корейцами и стать лучшими приятелями в мире. Корейцы - лидеры почти всех нынешних тенденций в музыке, моде, кино. Они доминируют и заслужили право похвастаться немного, когда этот “ваншот!” превращается в 10 или 20.

Икона крутости: Пак Чхан-Ук достиг культового статуса среди актеров эмо-фильмов по всему миру.

Не так здорово: аромат Кимчи.

5. Американцы

Что? Американцы? Запугивающие войнами, загрязняющие планету, наглые, вооруженные американцы?

Глобальную политику оставим в стороне. Где бы хипстеры сегодняшнего дня были без рок-н-ролла, классических голливудских фильмов, отличных американских романов, синих джинсов, джаза, хип-хопа, “The Sopranos” и крутого серфинга?

Хорошо, кто-то еще мог бы придумать все то же самое, но дело в том, что это придумала именно Америка.

Икона крутости: Мэтью МакКонахи: играет ли он ром-ком, застрял ли в космонавтах и ковбоях, он все равно остается крутым.

Не так классно: упреждающие военные удары, случайные вторжения, хищническое потребление, жалкие математические оценки и толстые плоды Walmart автоматически помещают американцев в любой “самый развратный” список.

4. Монголы

Здесь воздух наполнен некой тайной. Эти невозмутимые души, любящие свободу, ведут кочевой образ жизни, предпочитают горловое пение и юрту. Меховое все - сапоги, пальто, шляпы. Это добавляет свое великолепие к исторической мистике. А кто еще держит орлов в качестве домашних животных?

Икона крутости: Актриса Хулан Чулуун, которая сыграла жену Чингисхана в очень крутом фильме “Монгол”.

Не так круто: Яки и молочные продукты при каждом приеме пищи.

Ямайцы вызывают зависть англоязычного мира и обладают самой отличительной и узнаваемой прической планеты. Примечание для туристов: дреды круто смотрятся только на ямайцах.

Икона крутости: Усэйн Болт. Самый быстрый человек и девятикратный олимпийский чемпион.

Не так здорово: высокий уровень убийств и широко распространенная гомофобия.

2. Сингапурцы

Только подумайте: в этот цифровой век, где блоги и обновление Facebook - это почти все, что интересует современную молодежь, старые школьные понятия были перезагружены. Вундеркинды теперь наследуют Землю.

С его абсурдно компьютерно-грамотным населением, Сингапур - центр гиков, и его жители могу претендовать на свое законное место в качестве аватаров современной крутости. Сейчас они, вероятно, все пишут твиты об этом.

Икона крутости: Лим Динг Вен. Этот вундеркинд мог программировать на шести компьютерных языках в возрасте девяти лет. Славное будущее его ждет.

Не так здорово: из-за того, что все зависают в компьютерах, местное правительство фактически поощряет сингапурцев заниматься сексом.

1.Бразильцы

Без бразильцев у нас не было бы самбы и карнавала Рио. У нас не было бы Пеле и Роналду, мы не имели бы крохотных купальников и загорелых тел на пляже Копакабана.

Они не используют свою сексуальную репутацию в качестве прикрытия для истребления дельфинов или вторжения в Польшу, поэтому у нас нет выбора, кроме как назвать бразильцев самыми крутыми людьми на планете.

Итак, если вы бразилец и читаете это - поздравляем! Хотя, поскольку вы сидите за компьютером, а не хвастаетесь своими кубиками на пляже, вы, вероятно, себя крутым не ощущаете.

Икона крутости: Сеу Хорхе. Благодаря португальскому языку Боуи,вы хотите, чтобы Зигги Стардаст был из Бразилии, а не из космоса.

Не так круто: Ммммм, бразильское мясо и какао - вкусно, но уничтожение сельским хозяйством огромных массивов тропических лесов оставляет горькое послевкусие.

Последнее обновление: 13.03.2016

Работать с графикой в принципе очень интересно, но работать с трехмерной - особенно интересно. И WPF предлагает нам удобный инструментарий для этого. Конечно, создавать суперсложные трехмерные сцены или игры на WPF - очень не простой процесс, и лучше для этого выбрать DirectX, OpenGl, либо специально заточенные под это фреймворки и движки на подобие Unity, Monogame и т.д.. Однако для относительно несложных в том числе бизнес-приложений трехмерные возможности WPF вполне сойдут.

Для создания трехмерной сцены в приложении WPF требуется несколько компонентов:

    Окно просмотра (Viewport3D) , которое и содержит трехмерную сцену.

    Сам объект или геометрия .

    Камера , которая устанавливает, как сцена или объект будет отображаться.

    Освещение , которое и содержит трехмерную сцену.

    Материал , который вместе с освещением определяет внешний вид трехмерного объекта.

Итак, контейнером верхнего уровня для трехмерной сцены является объект Viewport3D . Формально это такой же объект со всеми свойствами, как кнопка или текстовое поле, которое мы можем позиционировать на форме как угодно.

Для отображения трехмерной сцены в Viewport3D надо установить камеру с помощью свойства Camera . Без камеры мы не сможем лицезреть трехмерные объекты.

Для добавления самих трехмерных объектов в Viewport3D предусмотрено свойство Children , в котором определяются один или несколько объектов ModelVisual3D . А каждый из этих объектов ModelVisual3D, который добавляется в Viewport3D, имеет свойство Content . Это свойство принимает в качестве значения один объект GeometryModel3D , либо объект Model3DGroup , который содержит группу объектов GeometryModel3D , которые уже непосредственно устанавливают форму трехмерного объекта.

Рассмотрим использование Viewport3D и создание простейшей трехмерной фигуры:

Фактически в этом коде мы можем выделить четыре узловые части:

    Определение камеры. Без камеры мы не сможем увидеть объект

    Определение источника света.

    Определение самого трехмерного объекта

    Определение материала (цвета) этого объекта

В итоге мы получим треугольник:

Нарисованный нами треугольник вряд ли можно назвать трехмерным, но на самом деле так и есть. Треугольник является примитивом, из которых состоят все остальные более сложные трехмерные элелементы. Например, квадрат состоит из двух треугольников. Из нескольких квадратов состоит куб. Также можно сферу и прочие объекты сложить из треугольников. Поэтому важно отработать всю механику трехмерных объектов WPF сначала на треугольниках, а потом переходить к более сложным объектам.

Среди свойств Viewport3D следует отметить свойство ClipToBounds , которое по умолчанию равно True . Из-за этого содержимое Viewport3D растягивается по горизонтали и вертикали, и если какая-то часть выходит за границы Viewport3D, то ее не видно. Если же свойство ClipToBounds , то трехмерный объект накладыватся поверх смежных элементов. Данный эффект можно увидеть, если, например, задать отступ для Viewport3D:

Теперь рассмотрим по отдельности все части определени трехмерной сцены.

  • Tutorial

Добрый вечер, Хабр.
Эта статья для новичков, расскажу об отрисовке простых тел вращения в Windows Presentation Foundation. После семестра программирования графики на OpenGL, а точнее glut.h, решил потратить вечер на знакомство с WPF.В данной статье построим тор.

Основы WPF

Основным строительным блоком в WPF является mesh , перевода термина на русский я не нашел, но думаю можно перевести как треугольный сегмент или просто треугольник. Возникает вопрос: почему треугольник, а не линия?
Пусть нам нужно построить базовое представление поверхности - плоскость. Как известно из школьной геометрии плоскость строится как минимум на трех точках и вполне логично составлять поверхности из треугольников.

Для примера я удалил несколько строительных блоков из цилиндра


С каждым треугольным сегментом связанны такие характеристики, как положение его вершин и нормаль. Вершины перечисляются по часовой стрелке или против, в зависимости от того какая из плоскостей треугольника (которых две), должна быть видима. Определяется нужный порядок очень просто, достаточно воспользоваться

правилом правой руки

Поднимите большой палец правой руки, он обозначает сторону на которую вы смотрите. Опустите палец вниз, увидите противоположную, положение остальных пальцев покажет порядок обхода.


Нормаль - это вектор перпендикулярный к плоскости треугольника определяется как

векторное произведение двух сторон треугольника


Добавляются нормали в той же последовательности, что и вершины.

В итоге у каждого треугольного сегмента есть

  • Mesh Positions (положение точки на поверхности)
  • Triangle Indeces (определяет одну из трех точек на треугольнике)
  • Triangle Normals (нормали)

Начало системы координат при работе с 3D графикой находится в в центре сцены, в отличии от 2D, где начало в левом верхнем углу. Отображает графическое содержание сцены класс Viewport3D

Так как представление 3D объектов на экране это фактически двумерные проекции, то следует выбрать точку наблюдения, от которой и будет зависеть вид объекта. В WPF эту точку помогает указать класс camera

Тор

Тор - это поверхность вращения, получаемая вращением образующей окружности вокруг оси, лежащей в плоскости этой окружности.

Уравнения тора можно представить в параметрическом и алгебраическом виде, в данном случае удобнее пользоваться
параметрическим.

x = (R + r * cos(a)) * cos(b)
y = r * sin (a)
z = -(R + r * cos(a))sin(b)

Тор

Закодируем уравнение тора.
Данный метод просто возвращает точку по заданным радиусам и углам:
public Point3D getPositionTor(double R, double r, double a, double v){ double sinB = Math.Sin(B * Math.PI / 180); double cosB = Math.Cos(B * Math.PI / 180); double sinA = Math.Sin(A * Math.PI / 180); double cosA = Math.Cos(A * Math.PI / 180); Point3D point = new Point3D(); point.X = (R + r * cosA) * cosB; point.Y = r * sinA; point.Z = -(R + r * cosA) * sinB; return point; }

Создадим метод построения треугольного сегмента
public static void drawTriangle(Point3D p0, Point3D p1, Point3D p2, Color color, Viewport3D viewport) { MeshGeometry3D mesh = new MeshGeometry3D(); mesh.Positions.Add(p0); mesh.Positions.Add(p1); mesh.Positions.Add(p2); mesh.TriangleIndices.Add(0); mesh.TriangleIndices.Add(1); mesh.TriangleIndices.Add(2); SolidColorBrush brush = new SolidColorBrush(); brush.Color = color; Material material = new DiffuseMaterial(brush); GeometryModel3D geometry = new GeometryModel3D(mesh, material); ModelUIElement3D model = new ModelUIElement3D(); model.Model = geometry; viewport.Children.Add(model); }

Все готово для отрисовки тора.

Сегмент тора


Строим сегменты представленные на рисунке выше, каждый из которых является объединением двух треугольников построенных на четырех вершинах.

Public void drawTor(Point3D center, double R, double r, int N, int n, Color color){ if (n < 2 || N < 2){ return; } Model3DGroup tor = new Model3DGroup(); Point3D[,] points = new Point3D; for (int i = 0; i < N; i++){ for (int j = 0; j < n; j++){ points = getPositionTor(R, r, i * 360/(N - 1), j * 360/(n - 1)); points += (Vector3D)center; } } Point3D p = new Point3D; for (int i = 0; i < N - 1; i++){ for (int j = 0; j < n - 1; j++){ p = points; p = points; p = points; p = points; drawTriangle(p, p, p, color, mainViewport); drawTriangle(p, p, p, color, mainViewport); } } }

Остается вызвать метод отрисовки тора
drawTor(new Point3D(0, 0, 0), 1.0, 0.3, 20, 15, Colors.Tomato, false);

Графический интерфейс делается с XAML очень быстро, приведу лишь добавление ViewPort3D

Вот, что получилось в итоге:


И удалим несколько сегментов

Спасибо за внимание.