A Aspose.3D FOSS .NET kulcsfontosságú jellemzői

Az bevezető bejegyzés, lefedtük, hogy mi az Aspose.3D FOSS a .NET számára, és hogyan lehet elkezdeni. Ez a bejegyzés mélyebben belemegy a könyvtárat alkotó kulcsfontosságú funkciókba, kódpéldákkal minden területhez.

Minden példa a következő using direktívát feltételezi:

using Aspose.ThreeD;
using Aspose.ThreeD.Entities;
using Aspose.ThreeD.Shading;

És a NuGet csomagot:

dotnet add package Aspose.3D --version 26.1.0

A jelenet gráf

A jelenetgrafikon a fő adatstruktúra. A Scene tartalmaz egy RootNode, és minden Node lehetnek gyermekcsomópontok és egy csatolt Entity (például egy Mesh vagy Camera).

Node-ok létrehozása és navigálása

var scene = new Scene();

// Create a hierarchy
var parent = scene.RootNode.CreateChildNode("Parent");
var child1 = parent.CreateChildNode("Child1");
var child2 = parent.CreateChildNode("Child2");

// Navigate the tree
Console.WriteLine("Root children: " + scene.RootNode.ChildNodes.Count);
Console.WriteLine("Parent children: " + parent.ChildNodes.Count);

Entity-k csatolása node-okhoz

Az entitások a jelenet vizuális tartalma – hálók, kamerák és fények. Csatold őket a CreateChildNode:

var scene = new Scene();

// Create a box primitive and attach it to the scene
var box = new Box(2, 2, 2);
var boxNode = scene.RootNode.CreateChildNode("BoxNode", box);

// Create a sphere primitive
var sphere = new Sphere(1);
var sphereNode = scene.RootNode.CreateChildNode("SphereNode", sphere);

scene.Save("primitives.gltf");

Beépített primitívek

A .NET kiadás tartalmaz paraméteres alakzat osztályokat, amelyek kézi vertex-építés nélkül generálják a geometriát:

Ezek a primitívek közvetlenül csatolhatók a csomópontokhoz, vagy átalakíthatók egy. Mesh keresztül ToMesh():

var cylinder = new Cylinder(1, 1, 2);
var mesh = cylinder.ToMesh();

Console.WriteLine("Vertices: " + mesh.ControlPoints.Count);
Console.WriteLine("Polygons: " + mesh.PolygonCount);

Mesh felépítése

Ha teljes irányításra van szükséged, építs mesh-eket a semmiből vezérlőpontok és poligon definíciók használatával:

var mesh = new Mesh();

// Add vertex positions
mesh.ControlPoints.Add(new Vector4(0, 0, 0, 1.0f));
mesh.ControlPoints.Add(new Vector4(1, 0, 0, 1.0f));
mesh.ControlPoints.Add(new Vector4(0.5f, 1, 0, 1.0f));

// Define a triangle face
mesh.CreatePolygon(0, 1, 2);

// Attach to a scene
var scene = new Scene();
scene.RootNode.CreateChildNode("triangle", mesh);
scene.Save("triangle.stl");

Vezérlőpontok használata Vector4 a w komponens beállítva 1.0f standard kartéziai pozíciókhoz. A poligonok a vezérlőpont-indexek átadásával definiálhatók CreatePolygon().

Transzformációk

Minden Node van egy Transform tulajdonság, amely szabályozza a helyi pozícióját, forgását és méretét:

var scene = new Scene();

var node = scene.RootNode.CreateChildNode("Moved");
node.Transform.Translation = new FVector3(5, 0, 0);
node.Transform.Scale = new FVector3(2, 2, 2);

Transform öröklődés

A transzformációk a jelenet hierarchiáján keresztül komponálódnak. Egy gyermek világkoordinátás pozíciója az összes ős transzformáció szorzata:

var scene = new Scene();

var parent = scene.RootNode.CreateChildNode("Parent");
parent.Transform.Translation = new FVector3(10, 0, 0);

var child = parent.CreateChildNode("Child");
child.Transform.Translation = new FVector3(5, 0, 0);

// Child's world position is (15, 0, 0)
// Access via child.GlobalTransform

GlobalTransform

Az írásvédett GlobalTransform tulajdonság minden Node szolgáltja a kiszámított világkoordináta-transzformációs mátrixot az összes ős transzformáció összeállítása után. Az eredmény elérhető a node.GlobalTransform.Matrix.

Anyagok

A könyvtár három anyagtípust tartalmaz, növekvő komplexitással:

LambertMaterial

Klasszikus, csak diffúz anyag:

var material = new LambertMaterial("WoodMaterial");
material.Diffuse = new Vector4(0.6f, 0.4f, 0.2f, 1.0f);
material.Ambient = new Vector4(0.1f, 0.1f, 0.1f, 1.0f);
material.Transparency = 0.0f;

PhongMaterial

Kiterjeszti a Lambert-et spekuláris kiemelésekkel:

var material = new PhongMaterial("ShinyMetal");
material.Specular = new Vector4(0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f);
material.Shininess = 50.0f;
material.SpecularPower = 32.0f;

PbrMaterial

Fizikai alapú renderelés anyaga, amelyet a glTF 2.0 használ:

var material = new PbrMaterial("GoldPBR");
material.BaseColor = new Vector4(1.0f, 0.8f, 0.2f, 1.0f);
material.Metallic = 0.9f;
material.Roughness = 0.1f;
material.Occlusion = 1.0f;

A PBR anyagok támogatják a textúrahelyeket az alapszín, a fémesség/érdeség, a normál, az emisszív és az elnyomási térképekhez, string típusú textúraútvonal tulajdonságokon keresztül.

Matematikai segédeszközök

A könyvtár egy sor matematikai primitívet biztosít 3D térbeli műveletekhez:

Vektor típusok

Kvaternió

A kvaterniók a forgatásokat gimbal lock nélkül ábrázolják:

var rotation = new Quaternion(0, 0, 0, 1); // Identity
node.Transform.Rotation = rotation;

Matrix4

4x4 transformation matrices for composing transforms:

// Matrix operations are used internally by Transform
// and GlobalTransform for world-space computation

BoundingBox

Tengelyhez igazított határolódobozok térbeli lekérdezésekhez:

// BoundingBox stores Minimum and Maximum FVector3 corners
// Used for frustum culling and spatial partitioning

Vertex Elements

A hálók további, csúcsonkénti adatrétegeket is tartalmazhatnak a pozíciókon túl:

• VertexElementNormal – felületi normálok a megvilágítási számításokhoz.
• VertexElementUV – textúra koordináták képek geometriára leképezéséhez.
• VertexElementVertexColor – csúcsonkénti RGBA színadatok.

Minden vertex elem rendelkezik egy MappingMode (vezérlőpontonként, poligon csúcsonként vagy poligontként) és egy ReferenceMode (közvetlen értékek vagy indexelt értékek).

Animation Clips

A Scene osztály támogatja a névvel ellátott animációs klipeket a CreateAnimationClip() és GetAnimationClip(). A jelenlegi FOSS kiadásban az animációs klipek létrehozása és keresése működik, de a kulcskocka adatok és a lejátszás még nincsenek megvalósítva.

var scene = new Scene();
var clip = scene.CreateAnimationClip("Walk");

// Retrieve by name
var found = scene.GetAnimationClip("Walk");
Console.WriteLine("Clip found: " + (found != null));

Mi következik

A következő bejegyzés lefedi a 3D fájlformátumok kezelését a .NET környezetben – egy gyakorlati, formátumonkénti útmutató az OBJ, STL, glTF, FBX és 3MF formátumokhoz, betöltési/mentési lehetőségekkel és kötegelt konverziós mintákkal.