WPF 3D圆柱体绘制教程

在本文中,将探讨如何使用Windows Presentation Foundation (WPF) 和C#语言创建一个简单的3D圆柱体绘制程序。这个项目不仅作为学习C#的起点,同时也帮助复习了WPF中的2D绘图技能。此外,这个项目也是对StackOverflow上一个相关问题的完整解决方案。

对于作者来说,这个项目有两个目的:

1. 学习C#语言。作者多年来一直使用VB编程,因此选择这个简单项目作为开始。

2. 复习WPF中的2D绘图技能。

3. 对StackOverflow上的一个问题感到好奇,这个问题正是关于如何绘制3D圆柱体的。

如何使用代码

WPF中的窗口布局非常简单,使用XML格式定义。以下是窗口布局的示例代码:

<Grid> <Grid.Background> <LinearGradientBrush EndPoint="0.5,1" StartPoint="0.5,0"> <GradientStop Color="#FFBABABA" Offset="1" /> <GradientStop Color="#FFE5E5E5" Offset="0" /> </LinearGradientBrush> </Grid.Background> <Grid.ColumnDefinitions> <ColumnDefinition Width="Auto" /> <ColumnDefinition Width="*" /> </Grid.ColumnDefinitions> <StackPanel Grid.Column="0" Margin="10,0"> <TextBlock Margin="10" Text="Draw a cylinder with gridlines" TextWrapping="Wrap" MaxWidth="150" TextAlignment="Center" /> <TextBlock Text="Height:" /> <TextBox Text="{Binding Path=CylinderHeight}" /> <TextBlock Text="Radius:" /> <TextBox Text="{Binding Path=CylinderRadius}" /> <TextBlock Text="Divisions:" /> <TextBox Text="{Binding Path=CylinderDivisions}" /> <Button Margin="5,10" Click="ClickButton">Draw Cylinder</Button> </StackPanel> <Canvas Name="Canvas1" Grid.Column="1"> <Canvas.Background> <LinearGradientBrush EndPoint="0,0" StartPoint="1,1"> <GradientStop Color="#FFE2C98B" Offset="0" /> <GradientStop Color="#FFFCEED2" Offset="1" /> </LinearGradientBrush> </Canvas.Background> </Canvas> </Grid>

在上述XAML代码中,唯一命名的控件是Canvas,因为它在点击"Draw Cylinder"按钮时被传递到另一个类中。这展示了WPF的一个特性:即使是绑定数据的文本框也不需要显式命名。

数据绑定

数据绑定非常基础,它将三个文本框的Text属性绑定到DrawingClass类的相应属性。为了完成数据绑定,窗口的构造函数实例化了DrawingClass的一个新实例,并将其设置为窗口的数据上下文,如下所示:

public DrawingClass dc; public MainWindow() { InitializeComponent(); dc = new DrawingClass(); this.DataContext = dc; }

绘制圆柱体

以下是用于绘制圆柱体主体和表示圆柱体底部的弧的代码片段。Canvas对象被传递到这个子程序中,以便可以直接将各种几何图形添加到它上面。

public void DrawCylinder(System.Windows.Controls.Canvas cnv) { // 清除画布上现有的子元素。 cnv.Children.Clear(); // 圆柱体顶部宽度与高度的比例任意设置为0.3,以便从稍微高于圆柱体的位置观看时,给人一种3D的视觉效果。 int ellipseHeight = Convert.ToInt32(Math.Floor(cylinderRadius * 0.3)); Point ptUpperLeft = new Point(30, ellipseHeight * 2); Point ptUpperRight = new Point(30 + (cylinderRadius * 2), ptUpperLeft.Y); Point ptLowerLeft = new Point(30, ptUpperLeft.Y + cylinderHeight); Point ptLowerRight = new Point(ptUpperLeft.X + (cylinderRadius * 2), ptUpperLeft.Y + cylinderHeight); Point ptC = new Point(30 + cylinderRadius, ptUpperLeft.Y); Path pth = new Path(); // 绘制圆柱体主体。 LineSegment ln = new LineSegment(ptLowerLeft, true); ArcSegment arc = new ArcSegment(ptLowerRight, new Size(cylinderRadius, ellipseHeight), 0, false, System.Windows.Media.SweepDirection.Counterclockwise, true); PathFigure pf = new PathFigure(); pf.StartPoint = ptUpperLeft; // 添加圆柱体左侧。 pf.Segments.Add(ln); // 添加圆柱体底部弧。 pf.Segments.Add(arc); ln = new LineSegment(ptUpperRight, true); // 添加圆柱体右侧。 pf.Segments.Add(ln); PathGeometry pg = new PathGeometry(); pg.Figures.Add(pf); pth.Stroke = new SolidColorBrush(Colors.Black); pth.StrokeThickness = 2; pth.Fill = new SolidColorBrush(Colors.White); pth.Data = pg; // 将路径添加到画布。 cnv.Children.Add(pth); }
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