Silverlight C# 游戏开发：L5 3D基本的灯光

我们在设计和开发3D的时候最常用的就是灯光，它有的时候比摄像机还要重要，一些花哨漂亮的表现主要通过灯光实现，相比场景中只有一个的主要摄像机以外，灯光的类型和内容更加丰富，今天暂用小段时间一起研究一下Silverlight3D当中的灯光。下图是具体实现的预览效果：

在开始之前，需要了解一下基本的灯光类型，Balder3D里有三种灯光类型，分别是OmniLight、ViewLight、DirectionalLight，如果玩过3Dmax的朋友应该是相当的熟悉，这些光的表现形式组合构成了游戏世界的绚丽多彩，没有光的世界大家可以通过最后程序实验一下，看看会如何呢。

OmniLight:也称泛光灯或者点光，比较清楚理解，它就是一个点发出的光源

ViewLight:有了方向和目标，除了这个方向方位之内的都不会被照亮

DirectionalLight：是方向光，它是一个方向的照亮

具体内容可以参考下面的图片说明来理解他们，图片截取自3DMAX，资源来源于网络。

有一个好看的灯光，固然重要，但是我们要先学会如何控制它们，今次的代码比较多，涉及到了界面的操作，我将Lesson05代码全部贴上，我的建议还是下载源文件看比较好一些：）

首先新建Lesson05这个控件，XAML代码如下：（下述代码使用Blend工具制作生成）

Lesson05.xaml

1. <UserControl x:Class="Balder_Studio.Lesson05" 
2. xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" 
3. xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml" 
4. xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008" 
5. xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006" 
6. mc:Ignorable="d" 
7. d:DesignHeight="300" d:DesignWidth="400"> 
8.  
9. <Grid Background="White"> 
10. <Grid x:Name="LayoutRoot"/> 
11. <StackPanel HorizontalAlignment="Left" Orientation="Vertical" VerticalAlignment="Top" Width="199" Height="132"> 
12. <StackPanel Orientation="Horizontal"> 
13. <TextBlock TextWrapping="Wrap" Text="X轴" Width="38" Height="14"/> 
14. <Slider Height="23" x:Name="slider_axis_x" SmallChange="1" Maximum="100" LargeChange="10" Margin="0" Width="100" Minimum="-100" /> 
15. <TextBlock x:Name="axis_x" TextWrapping="Wrap" Width="38" Height="14" Text="0"/> 
16. </StackPanel> 
17. <StackPanel Orientation="Horizontal"> 
18. <TextBlock TextWrapping="Wrap" Width="38" Height="14"><Run Text="Y"/><Run Text="轴"/></TextBlock> 
19. <Slider Height="23" x:Name="slider_axis_y" SmallChange="1" Maximum="100" LargeChange="10" Margin="0" Width="100" Minimum="-100" /> 
20. <TextBlock x:Name="axis_y" TextWrapping="Wrap" Width="38" Height="14" Text="0"/> 
21. </StackPanel> 
22. <StackPanel Orientation="Horizontal"> 
23. <TextBlock TextWrapping="Wrap" Width="38" Height="14"><Run Text="Z"/><Run Text="轴"/></TextBlock> 
24. <Slider Height="23" x:Name="slider_axis_z" SmallChange="1" Maximum="100" LargeChange="10" Margin="0" Width="100" Minimum="-100" /> 
25. <TextBlock x:Name="axis_z" TextWrapping="Wrap" Width="38" Height="14" Text="0"/> 
26. </StackPanel> 
27. <StackPanel Orientation="Horizontal"> 
28. <TextBlock TextWrapping="Wrap" Width="38" Height="14" Text="亮度"/> 
29. <Slider Height="23" x:Name="slider_Strength" Maximum="2" LargeChange="0.1" Margin="0" Width="100" Value="1" /> 
30. <TextBlock x:Name="StrengthText" Width="38" Height="14" Text="1"/> 
31. </StackPanel> 
32. <StackPanel Orientation="Horizontal"> 
33. <TextBlock TextWrapping="Wrap" Width="38" Height="14" Text="类型"/> 
34. <ComboBox x:Name="LightType" Width="98"/> 
35. </StackPanel> 
36. </StackPanel> 
37. <StackPanel x:Name="LightExSetting" HorizontalAlignment="Left" Orientation="Vertical" VerticalAlignment="Top" Width="199" Height="132" Margin="198,0,-2,0" Visibility="Collapsed"> 
38. <StackPanel Orientation="Horizontal"> 
39. <TextBlock TextWrapping="Wrap" Text="偏移/方向X" Width="64" Height="14"/> 
40. <Slider Height="23" x:Name="slider_axis_x1" SmallChange="1" Maximum="100" LargeChange="10" Margin="0" Width="100" Minimum="-100" /> 
41. <TextBlock x:Name="axis_x1" TextWrapping="Wrap" Width="38" Height="14" Text="0"/> 
42. </StackPanel> 
43. <StackPanel Orientation="Horizontal"> 
44. <TextBlock TextWrapping="Wrap" Width="64" Height="14"><Run Text="偏移/方向"/><Run Text="Y"/></TextBlock> 
45. <Slider Height="23" x:Name="slider_axis_y1" SmallChange="1" Maximum="100" LargeChange="10" Margin="0" Width="100" Minimum="-100" /> 
46. <TextBlock x:Name="axis_y1" TextWrapping="Wrap" Width="38" Height="14" Text="0"/> 
47. </StackPanel> 
48. <StackPanel Orientation="Horizontal"> 
49. <TextBlock TextWrapping="Wrap" Width="64" Height="14"><Run FontFamily="Verdana, Arial, Arial Unicode MS, Lucida Sans Unicode, Lucida Grande" Text="偏移/方向"/><Run FontFamily="Verdana, Arial, Arial Unicode MS, Lucida Sans Unicode, Lucida Grande" Text="Z"/></TextBlock> 
50. <Slider Height="23" x:Name="slider_axis_z1" SmallChange="1" Maximum="100" LargeChange="10" Margin="0" Width="100" Minimum="-100" /> 
51. <TextBlock x:Name="axis_z1" TextWrapping="Wrap" Width="38" Height="14" Text="0"/> 
52. </StackPanel> 
53. <StackPanel Orientation="Horizontal" Visibility="Collapsed"> 
54. <TextBlock TextWrapping="Wrap" Width="38" Height="14" Text="亮度"/> 
55. <Slider Height="23" x:Name="slider_Strength1" Maximum="1" LargeChange="0.1" Margin="0" Width="100" Value="1" /> 
56. <TextBlock x:Name="StrengthText1" Width="38" Height="14" Text="1"/> 
57. </StackPanel> 
58. </StackPanel> 
59. </Grid> 
60. </UserControl> 
61.    
62.  

Lesson05.xaml.cs代码如下，具体实现请参照 Lesson04的讲述

1. Lesson05.xaml.cs   
2. using System;  
3. using System.Windows.Threading;  
4. using System.Windows.Controls;  
5. using System.Windows.Media;  
6. using Balder.Math;  
7. using Balder.Objects.Geometries;  
8. using Balder.View;  
9. using Balder.Lighting;  
10. using Balder.Execution;  
11.  
12. namespace Balder_Studio  
13. {  
14. public partial class Lesson05 : UserControl  
15. {  
16. //选择的灯光  
17. Light _SelectedLight = null;  
18. public Lesson05()  
19. {  
20. InitializeComponent();   
21. slider_axis_x.ValueChanged += new System.Windows.RoutedPropertyChangedEventHandler<double>(slider_axis_ValueChanged);  
22. slider_axis_y.ValueChanged += new System.Windows.RoutedPropertyChangedEventHandler<double>(slider_axis_ValueChanged);  
23. slider_axis_z.ValueChanged += new System.Windows.RoutedPropertyChangedEventHandler<double>(slider_axis_ValueChanged);  
24. slider_Strength.ValueChanged += new System.Windows.RoutedPropertyChangedEventHandler<double>(slider_axis_ValueChanged);  
25.  
26. slider_axis_x1.ValueChanged += new System.Windows.RoutedPropertyChangedEventHandler<double>(slider_Offset_ValueChanged);  
27. slider_axis_y1.ValueChanged += new System.Windows.RoutedPropertyChangedEventHandler<double>(slider_Offset_ValueChanged);  
28. slider_axis_z1.ValueChanged += new System.Windows.RoutedPropertyChangedEventHandler<double>(slider_Offset_ValueChanged);  
29.  
30.  
31. OmniLight _OmniLight = new OmniLight();  
32. ViewLight _ViewLight = new ViewLight();  
33. DirectionalLight _DirectionalLight = new DirectionalLight() {Direction=new Coordinate(-1,-1,0) };  
34. //设定在同一个默认位置  
35. _OmniLight.Position = _ViewLight.Position = _DirectionalLight.Position = new Coordinate(0, 0, 0);  
36. //最开始的时候都不会亮  
37. _OmniLight.IsEnabled = _ViewLight.IsEnabled = _DirectionalLight.IsEnabled = false;  
38.  
39. LightType.Items.Add(new TextBlock() { Text = "点光源", Tag = _OmniLight });  
40. LightType.Items.Add(new TextBlock() { Text = "聚光源", Tag = _ViewLight });  
41. LightType.Items.Add(new TextBlock() { Text = "方向光", Tag = _DirectionalLight });  
42. LightType.SelectedIndex = 0;  
43. LightType.SelectionChanged += new SelectionChangedEventHandler(LightType_SelectionChanged);  
44.  
45. #region L1 - L4的代码  
46. //L1  
47. Game game = new Game() { Width = 600, Height = 400 };  
48. game.Camera = new Camera();  
49. game.Camera.Position = new Coordinate(100, 120, 150);  
50. game.Camera.Target = new Coordinate(0, 0, 0);  
51. #endregion  
52. game.Children.Add(_OmniLight);  
53. _OmniLight.IsEnabled = true;  
54. _SelectedLight = _OmniLight;  
55. game.Children.Add(_ViewLight);  
56. game.Children.Add(_DirectionalLight);  
57. #region L1 - L4的代码  
58. //L3  
59. Game_Axis axis_x = new Game_Axis(new Vertex(-300, 0, 0), new Vertex(300, 0, 0), Colors.Red);  
60. Game_Axis axis_y = new Game_Axis(new Vertex(0, -300, 0), new Vertex(0, 300, 0), Colors.Blue);  
61. Game_Axis axis_z = new Game_Axis(new Vertex(0, 0, -300), new Vertex(0, 0, 300), Colors.Green);  
62. //L4  
63. Balder.Objects.Geometries.Geometry group = new Balder.Objects.Geometries.Geometry() { Name = "MeshGroup" };  
64. group.InteractionEnabled = true;  
65. group.Children.Add(axis_x);  
66. group.Children.Add(axis_y);  
67. group.Children.Add(axis_z);  
68. //L2  
69. Mesh Teapot = new Mesh();  
70. Teapot.Position = new Coordinate(0, 0, 0);  
71.  
72. Teapot.AssetName = new Uri("/Balder_Studio;component/Res/teapot.ase", UriKind.Relative);  
73. //L4  
74. group.Children.Add(Teapot);  
75. group.Children.Add(new Box() { Dimension = new Coordinate(10, 20, 30), Position = new Coordinate(100, 10, 0), Name = "MyBox" });  
76. group.Children.Add(new Box() { Dimension = new Coordinate(10, 30, 10), Position = new Coordinate(10, 10, -100) });  
77. game.Children.Add(group);  
78.  
79. LayoutRoot.Children.Add(game);  
80. #endregion  
81.  
82. }  
83. #region 控制灯光的界面事件  
84. void LightType_SelectionChanged(object sender, SelectionChangedEventArgs e)  
85. {  
86. //选择一个新的光源之时  
87. if (_SelectedLight != null)  
88. _SelectedLight.IsEnabled = false;  
89. _SelectedLight = ((LightType.SelectedItem as TextBlock).Tag as Light);  
90. _SelectedLight.IsEnabled = true;  
91. if (_SelectedLight is OmniLight)  
92. LightExSetting.Visibility = System.Windows.Visibility.Collapsed;  
93. else  
94. LightExSetting.Visibility = System.Windows.Visibility.Visible;  
95.  
96. }  
97.  
98. void slider_axis_ValueChanged(object sender, System.Windows.RoutedPropertyChangedEventArgs<double> e)  
99. {  
100. axis_z.Text = ((int)slider_axis_z.Value).ToString();  
101. _SelectedLight.Position.Z = slider_axis_z.Value;  
102. axis_y.Text = ((int)slider_axis_y.Value).ToString();  
103. _SelectedLight.Position.Y = slider_axis_y.Value;  
104. axis_x.Text = ((int)slider_axis_x.Value).ToString();  
105. _SelectedLight.Position.X = slider_axis_x.Value;  
106. StrengthText.Text = slider_Strength.Value.ToString();  
107. _SelectedLight.Strength = slider_Strength.Value;  
108. }  
109. void slider_Offset_ValueChanged(object sender, System.Windows.RoutedPropertyChangedEventArgs<double> e)  
110. {  
111. axis_z1.Text = ((int)slider_axis_z1.Value).ToString();   
112. axis_y1.Text = ((int)slider_axis_y1.Value).ToString();   
113. axis_x1.Text = ((int)slider_axis_x1.Value).ToString();  
114.  
115. if (_SelectedLight is ViewLight)  
116. {  
117. var l = _SelectedLight as ViewLight;  
118. l.XAngleOffset = slider_axis_x1.Value;  
119. l.YAngleOffset = slider_axis_y1.Value;  
120. l.ZAngleOffset = slider_axis_z1.Value;  
121. }  
122. else  
123. {  
124. var l = _SelectedLight as DirectionalLight;  
125. var X = slider_axis_x1.Value / slider_axis_x1.Maximum;  
126. var Y = slider_axis_y1.Value / slider_axis_y1.Maximum;  
127. var Z = slider_axis_z1.Value / slider_axis_z1.Maximum;  
128. l.Direction = new Coordinate(X, Y, Z);  
129. }  
130. }  
131.  
132. #endregion  
133. }  
134. }  
135.  
136.    
137.  

我在其中加入了一些注释，希望有用：）细心的朋友可能会发现，这次没有讲解有关灯光颜色的问题，下次我专门写一篇有关颜色的部分，这样看起来更加直观，期望各位能够对Silverlight3D产生一些兴趣，加入这个开发方向上来。

好吧下一步让我们看看运行效果，同时附送本文章的源代码点击这里下载。

工程中如果缺少Balder.dll请在这里快速下载：SL4_Balder.rar

本文转自nowpaper 51CTO博客，原文链接:http://blog.51cto.com/nowpaper/712291