WPF 3D：MeshGeometry3D的定义和光照

原文 WPF 3D：MeshGeometry3D的定义和光照

由于WPF计算光照会根据整个平面的方向向量，所以如果在不同面上使用同一个点可能会达到不同的光照效果。让我们用不同的定义Mesh的方法来演示这个问题。

首先要定义两个简单的相交面，为方便定义，整个图形的主视图可以参考下图：

第一个方法就是用最简单的最笨的方法，一次性定义所有的点，这样两个面四个三角形一共12个点，TriangleIndices是从0到11.

如下代码：

<MeshGeometry3D Positions="-1 0 0, 0 0 1, 0 1 1, -1 0 0, 0 1 1, -1 1 0, 0 0 1, 1 0 0, 1 1 0, 0 0 1, 1 1 0, 0 1 1"
                TriangleIndices="0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11"/>

结果：

我们得到了想要的效果。

上面讲过“由于WPF计算光照会根据整个平面的方向向量，所以如果在不同面上使用同一个点可能会达到不同的光照效果”，那么下一种方法，两个面总共6个点，我们只定义这6个点，在TriangleIndices中重复利用看看结果，代码：

<MeshGeometry3D Positions="-1 1 0, 0 1 1, 1 1 0, -1 0 0, 0 0 1, 1 0 0"
                TriangleIndices="3 1 0, 3 4 1, 4 2 1, 4 5 2"/>

结果：

并没有得到严格意义上正确的光照（使用DirectionalLight），由于顶点被重复利用，同一平面的光照会被不同顶点混合而成了上面的效果。

最后，最合适的办法就是不在不同面上重复利用顶点，但在相同面上可以重复利用。这样两个面每个面固定4个点一共8个点（介于方法一12个点和方法二6个点之间）。

这样定义：

<MeshGeometry3D Positions="-1 1 0, 0 1 1, -1 0 0, 0 0 1, 0 1 1, 1 1 0, 0 0 1, 1 0 0"
                TriangleIndices="2 1 0, 2 3 1, 6 5 4, 6 7 5"/>

可以达到和方法一同样的正确光照，同时定义更少的点。

全部代码：

<Viewport3D>
    <Viewport3D.Camera>
        <PerspectiveCamera Position="0 0.5 3" LookDirection="0 0 -1"/>
    </Viewport3D.Camera>
    <ModelVisual3D>
        <ModelVisual3D.Content>
            <Model3DGroup>
                <DirectionalLight Direction="1 0 -2"
                                  Color="White"/>
                <GeometryModel3D>
                    <GeometryModel3D.Geometry>
                        <MeshGeometry3D Positions="-1 1 0, 0 1 1, -1 0 0, 0 0 1, 0 1 1, 1 1 0, 0 0 1, 1 0 0"
                                        TriangleIndices="2 1 0, 2 3 1, 6 5 4, 6 7 5"/>
                    </GeometryModel3D.Geometry>
                    <GeometryModel3D.Material>
                        <DiffuseMaterial Brush="Green"/>
                    </GeometryModel3D.Material>
                </GeometryModel3D>
            </Model3DGroup>
        </ModelVisual3D.Content>
    </ModelVisual3D>
</Viewport3D>