Silverlight C# 游戏开发：L8 材质和贴图

对于3D来说，主要的组成要素是：模型、灯光、摄像机，模型中的贴图部分不容忽视，贴图为模型带来生命力，在游戏开发当中非常重要，了解贴图的方式可以帮助我们作出，这一篇主要是说有关于贴图方面的内容。下面是今天的实例：

记得有一位朋友曾经说过，3D世界总会回归到2D当中，此话很有道理，无论我们怎么构建3D世界仍然还只是在面前的屏幕上显示，而这个就是典型的3D到2D，其实，我们都被欺骗了，所有看到的都不是真正意义上的3D世界，是通过计算出来的结果，伟大的数学在这里发挥到了极致，就如Balder就是典型的通过计算的方式将3D控件渲染到Silverlight的平面上，只要对3D数学有一定的了解，都可以作出一个3D世界，说了这些有什么用呢？和贴图有很大的关系，大部分的开发者可能只是知道“贴”却对其原理一知半解，贴图的英文一般称之是Texture，贴图仅仅是另外一个子集下面的一个部分，而这个更大的集合是材质Material，要知道，世间万物并非仅仅只有纹理，它包含了诸如漫反射（diffuse）和反射（reflection）的属性，所以你仔细看某一个事物的时候，在不同的时空看到的结果不是一样。如果讨论3D世界，我想可能也非一时之事，今天咱们就之说说材质。

下面展示了一个3D世界中的典型材质赋予方式：

在Balder当中，Balder.Objects.Geometries对象都带有Material属性，只要对这个属性进行设置即可。

material = new Material();

Balder.Imaging.Image image = Runtime.Instance.ContentManager.Load<Balder.Imaging.Image>("/Balder_Studio;component/Res/map01.jpg");

material.DiffuseMap = new ImageMap(image) ;

material.DiffuseMapOpacity = 1;

material.Opacity = 1;

material.DoubleSided = true;

上面的代码是创建一个基本的材质，然后从资源中读取一个贴图给Diffuse上，上次有位朋友问我如何在Balder中读取一个图片，其方式就是上面的方式，需要提醒的是，现在这种方法只能读取自身工程的文件，如果是外部的话，就会报错。

好吧，其实今天所有的核心就在上面的几行代码当中，下面仅仅是做了控制，现在我们弄一个UI控制界面，来操作材质和贴图使我们更加直观。

为了方便起见，这次用上了属性绑定，界面的XAML如下：

<UserControl

xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"

xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"

xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"

xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"

xmlns:local="clr-namespace:Balder_Studio" x:Class="Balder_Studio.Lesson08"

mc:Ignorable="d"

d:DesignHeight="441" d:DesignWidth="550">

<Grid>

</StackPanel>

</ComboBox>

</StackPanel>

</Grid>

</UserControl>

然后后台代码如下，做了简单的注释，相信各位高手会明白的。

后台代码

//////////////////////////////////////////////////

// Silvery Night

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using System;

using System.Windows.Threading;

using System.Windows.Controls;

using System.Windows.Media;

using System.Windows.Media.Imaging;

using Balder.Math;

using Balder.Objects.Geometries;

using Balder.View;

using Balder.Lighting;

using Balder.Execution;

using System.Windows;

using System.Windows.Resources;

using Balder.Materials;

using Balder.Assets;

using System.Windows.Data;

using System.Collections.Generic;

namespace Balder_Studio

{

public partial class Lesson08 : UserControl

{

//Heightmap

Heightmap heightmap = new Heightmap();

Camera camera = new Camera();

//材质

Material material = new Material();

//贴图文件列表

public List<string> ImageList = new List<string>()

{

"/Balder_Studio;component/Res/map01.jpg",

"/Balder_Studio;component/Res/map02.jpg",

"/Balder_Studio;component/Res/map03.jpg",

"/Balder_Studio;component/Res/map04.jpg"

};

public Lesson08()

InitializeComponent();

InitializeUILogic();

//L1

Game game = new Game() { Width = 600, Height = 400 };

game.Camera = camera;

game.Camera.Position = new Coordinate(100, 120, 150);

game.Camera.Target = new Coordinate(0, 0, 0);

game.Children.Add(new OmniLight()

{

Position = new Coordinate(0, 100, 0),

Ambient = Colors.Transparent,

Specular = Colors.Transparent,

Diffuse = Colors.Transparent,

Strength = 0.55,

});

//L3

Game_Axis axis_x = new Game_Axis(new Vertex(-300, 0, 0), new Vertex(300, 0, 0), Colors.Red);

Game_Axis axis_y = new Game_Axis(new Vertex(0, -300, 0), new Vertex(0, 300, 0), Colors.Blue);

Game_Axis axis_z = new Game_Axis(new Vertex(0, 0, -300), new Vertex(0, 0, 300), Colors.Green);

game.Children.Add(axis_x);

game.Children.Add(axis_y);

game.Children.Add(axis_z);

heightmap.Dimension = new Dimension() { Width = 128, Height = 128 };

heightmap.LengthSegments = 2;

heightmap.HeightSegments = 2;

heightmap.InteractionEnabled = true;

//L8

//从位图中创建高度图

CreateHeightMapFormBitmap(new Uri("/Balder_Studio;component/Res/heightmap.jpg", UriKind.Relative));

//通过ContentManager读取指定贴图

Balder.Imaging.Image image = Runtime.Instance.ContentManager.Load<Balder.Imaging.Image>("/Balder_Studio;component/Res/map01.jpg");

//漫反射贴图

material.DiffuseMap = new ImageMap(image) ;

//漫射贴图透明度

material.DiffuseMapOpacity = 1;

//材质透明度

material.Opacity = 1;

//双面材质

material.DoubleSided = true;

//将材质附上

heightmap.Material = material;

game.Children.Add(heightmap);

LayoutRoot.Children.Add(game);

this.KeyDown += new System.Windows.Input.KeyEventHandler(Lesson08_KeyDown);

}

//初始化UI

private void InitializeUILogic()

{

foreach (var item in ImageList)

Image image = new Image() { Width = 128, Height = 128 };

Image image1 = new Image() { Width = 128, Height = 128 };

imageimage1.Source = image.Source = new BitmapImage(new Uri(item, UriKind.Relative));

DiffuseMapSel.Items.Add(image);

ReflectionMapSel.Items.Add(image1);

}

DiffuseMapSel.SelectionChanged += new SelectionChangedEventHandler(MapSel_SelectionChanged);

ReflectionMapSel.SelectionChanged += new SelectionChangedEventHandler(MapSel_SelectionChanged);

SliderOpacity.ValueChanged += new RoutedPropertyChangedEventHandler<double>(SliderOpacity_ValueChanged);

SliderDOpacity.ValueChanged += new RoutedPropertyChangedEventHandler<double>(SliderOpacity_ValueChanged);

SliderROpacity.ValueChanged += new RoutedPropertyChangedEventHandler<double>(SliderOpacity_ValueChanged);

}

void MapSel_SelectionChanged(object sender, SelectionChangedEventArgs e)

var comboBox = sender as ComboBox;

if(comboBox.SelectedIndex == -1)

return;

var filename = ImageList[comboBox.SelectedIndex];

Balder.Imaging.Image image;

image = Runtime.Instance.ContentManager.Load<Balder.Imaging.Image>(filename);

if (sender == DiffuseMapSel)

material.DiffuseMap = new ImageMap(image);

else

if (ReflectionMapSel == sender)

{

material.ReflectionMap = new ImageMap(image);

}

void SliderOpacity_ValueChanged(object sender, RoutedPropertyChangedEventArgs<double> e)

if (sender == SliderOpacity)

material.Opacity = e.NewValue;

if (sender == SliderDOpacity)

material.DiffuseMapOpacity = e.NewValue;

else

if (sender == SliderROpacity)

{

material.ReflectionMapOpacity = e.NewValue;

}

void Lesson08_KeyDown(object sender, System.Windows.Input.KeyEventArgs e)

switch (e.Key)

case System.Windows.Input.Key.W:

var c = camera.Target - camera.Position;

camera.Position += c / 10;

camera.Target += c / 10;

break;

case System.Windows.Input.Key.S:

camera.Position -= c / 10;

camera.Target -= c / 10;

//从位图中创建高度图

void CreateHeightMapFormBitmap(Uri uri)

BitmapImage bitmap = new BitmapImage();

//从资源中取得BitmapStream

StreamResourceInfo sri = Application.GetResourceStream(uri);

bitmap.SetSource(sri.Stream);

//生成WriteableBitmap

WriteableBitmap writeablebitmap = new WriteableBitmap(bitmap);

//创建高度图数组

float[,] HeightmapArray = new float[bitmap.PixelHeight, bitmap.PixelWidth];

//将数组拷贝到高度图数组

for (int i = 0; i < bitmap.PixelHeight; i++)

for (int j = 0; j < bitmap.PixelWidth; j++)

int index = bitmap.PixelWidth * i + j;

int pixel = writeablebitmap.Pixels[index];

byte[] bytes = BitConverter.GetBytes(pixel);

//计算：颜色越深则越低，颜色月浅则越高，50是最高的高度值

HeightmapArray[i, j] = ((float)(bytes[0] + bytes[1] + bytes[2]) / 3) / 255 * 50;

//赋值

heightmap.HeightmapArray = HeightmapArray;

private void Button_Click_ClearDiffuseMap(object sender, RoutedEventArgs e)

heightmap.Material.DiffuseMap = null;

private void Button_Click_ClearReflectionMap(object sender, RoutedEventArgs e)

heightmap.Material.ReflectionMap = null;

}

下一篇我们介绍材质的应用，如何对模型进行贴图和更换贴图，以及贴图的属性，同时可能还结合HeightMap依据地理信息制作真实地图，那么下次再见。

本文转自nowpaper 51CTO博客，原文链接:http://blog.51cto.com/nowpaper/710920

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