WPF中的线框渲染

Question

我需要在一个庞大的WPF应用程序中编写一个线框3D渲染器，但WPF本身并没有这个功能。

有些人使用微软的“WPF 3D工具”，特别是它的ScreenSpaceLines3D类。但是网上有人抱怨这个类的性能较慢，并且存在各种错误，而且这个类库似乎自2007年以来就没有得到维护了。

其他人建议使用Helix 3D工具包中的LinesVisual3D类，但据说这也有错误（http://helixtoolkit.codeplex.com/workitem/9957）。

Charles Petzold有一个3D库 - 有人知道它是否足够强大可靠吗？

那么我有什么好的选择呢？例如，在WPF窗口中是否有一种良好的方式可以执行OpenGL 3D操作？还有其他可靠实现这个功能的WPF库吗？

提前致谢。

- user316117

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你看过http://www.ogre3d.org/tikiwiki/tiki-index.php?page=Mogre+and+WPF了吗？ - Jens H

如果是书籍中的话，Petzold 的东西往往更注重可读性而非性能。不过，如果实现起来不需要花费太多力气，那么尝试一下也许是值得的。 - Joe Plante

这是一个尴尬的权衡 - WPF 3D并不完全成熟，缺乏点/线支持非常令人遗憾。但是WPF 3D与您的WPF应用程序的其余部分非常好地集成在一起，您可以使用许多相同的模式，并且至少保持在一个“世界”中。如果您正在使用WPF 3D，则强烈推荐使用Helix 3D Toolkit。 - Govert

Answer 1

请查看SlimDX。XNA和Managed DirectX等已被弃用或陈旧。可能还要检查SharpDX，我有一段时间没有检查过了。我们在.NET中使用SlimDX进行DirectX，并且效果很好。您可能正在考虑使用SlimDX在D3DImage上进行呈现，以进行WPF互操作。另一个可能的选择是使用托管的WinForms控件，并使用该控件的句柄与DirectX进行互操作，这可能会更快，但您会失去一些与WPF呈现引擎的简单互操作性。如果您使用D3DImage，则它将成为可以设置为任何背景的ImageBrush，并且您不必担心空域问题等。

编辑：哦，是的，由于某种原因，SlimDX不再在下载中提供示例，但如果您下载其源代码，则可以获得示例。

- Alan

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这看起来像是SlimDX有潜力 - 我需要了解是否可以利用WPF的视图空间和内置变换，还是更像在某种WPF窗口中运行的单独应用程序。 - user316117

我相信如果您使用D3DImage，您可以像使用平面位图图像一样“转换”它。例如，您可以将其倾斜到一侧。但是，您确实拥有DirectX的全部功能来执行3D变换矩阵等操作。我们正在使用此功能旋转3D模型并进行照明等操作。为了澄清，您可以使用DirectX创建3D透视图，但一旦它进入WPF，它就变成了像图片一样的东西。您可以对其进行缩放或变换，但它不会像在场景内旋转模型那样，要做到这一点，您必须通过SlimDX使用DirectX来完成。 - Alan

请务必查阅关于领空限制和DirectX、Win32以及WPF互操作的相关信息。这对于您选择通过WPF中的D3DImage类进行互操作具有一定的影响。实际上并没有听起来那么糟糕...但基本上，用户输入不能通过不同的技术嵌套在彼此之上。如果您有鼠标点击事件，其中一种技术将会像黑洞一样捕捉该屏幕区域的输入。对我来说，这没问题，因为我总是可以在那个技术中处理输入（WinForms）。D3DImage将允许它与WPF集成，但会带来一些性能损失。 - Alan

另外，正如您可能已经注意到的那样，WPF是一个保留图形系统，它不擅长渲染数以千计且经常变化的对象。例如，我们必须渲染由数千或数百万个点组成且每秒钟多次变化的线图。对于这种情况，GDI比WPF更好，但是DirectX对我们来说是最好的选择。 - Alan

Answer 2

这个页面似乎提供了使用OpenGL的相关信息。微软也提到使用Direct3d和XNA。XNA非常易于使用，如果您已经熟悉OpenGL，学习Direct3d可能不会有太多问题。但我承认，当我学习Direct3d时，它的资料并不像OpenGL的资料那样好。

- Joe Plante

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是的，但我关于OpenGL的问题是它与我的现有WPF代码库集成有多容易？您能否就这个问题发表评论？ - user316117

Answer 3

我看到很多回复都提到了这个问题的第三方解决方案。

对于一个纯WPF解决方案，我会从现有的Model3D创建一个新的Model3D，其中每个面都带有一个孔。即将其分成6个新面，每个“线”的宽度与原始面的大小成比例。

之所以这样做是因为它比固定线宽看起来更好，但如果需要，您可以使用固定线宽。

可选地，在黑色中填充中心孔作为新面（组中的单独Model3D），然后您就可以隐藏线条。

对于面中的三个点A0、B0和C0，计算AB、AC和BC的中点。新点A1沿着朝向BC的线的1/20处。重复下一个两个点B1和C1。

“线”对应的6个新面由以下组合表示：

A0、B0、B1
A0、B1、A1
A0、C1、C0
A0、A1、C1
B0、C0、C1
B0、C1、B1

将A1、B1和C1添加到另一个模型中，用于隐藏线消除变体。

- user4531448