利用C#实现绘制出地球旋转效果

2023-02-28 17:02:45 绘制旋转地球

将方形的图像映射到正方形上似乎并没有什么难度，所以接下来要做的是把图像映射到球面上。

而球的参数方程为

x=rcosϕcosθ

y=rcosϕsinθ

z=rsinϕ

由于r的值是恒定的，所以生成球的关键参数就是θ, φ而把地图贴在球上就相当于把图像坐标(x,y)映射到坐标θ,φ上。

其中地图为

private MeshGeometry3D SetEarth(int numx, int numz, double r=3)
{
    MeshGeometry3D mesh = new MeshGeometry3D();

    double dTh = 2 * Math.PI / numx;
    double dPhi = Math.PI / numz;

    double X(double th, double phi) => r * Math.Sin(phi) * Math.Cos(th);
    double Y(double th, double phi) => r * Math.Sin(phi) * Math.Sin(th);
    double Z(double phi) => r * Math.Cos(phi);

    // Make the points.
    for (int i = 0; i <= numx; i++)
        for (int j = 0; j <= numz; j++)
        {
            var th = i * dTh;
            var phi = j * dPhi;
            mesh.Positions.Add(new Point3D(X(th, phi), Y(th, phi), Z(phi)));
            mesh.TextureCoordinates.Add(new Point(th, phi));
        }

    // 生成三角形
    for (int i = 0; i < numx; i++)
        for (int j = 0; j < numz; j++)
        {
            int i1 = i * (numz + 1) + j;
            int i2 = i1 + 1;
            int i3 = i2 + (numz + 1);
            int i4 = i3 - 1;
            mesh.TriangleIndices.Add(i1);
            mesh.TriangleIndices.Add(i2);
            mesh.TriangleIndices.Add(i3);

            mesh.TriangleIndices.Add(i1);
            mesh.TriangleIndices.Add(i3);
            mesh.TriangleIndices.Add(i4);
        }
    return mesh;
}

生成的地球为

如果生成之后地球躺平了，可以调整一下LookDirection。

如果仅仅是这样，那显然是不行的，因为只看到一个二维的圆形，无法让人觉得这是个地球，接下来就要让这个球转起来。

方法是新建一个Timer，

public MainWindow()
{
    InitializeComponent();
    initialize3D();
    timer.Interval = TimeSpan.FromMilliseconds(5);
    timer.Tick += Timer_Tick;
    timer.Start();
}

然后随着时间而旋转

double thAngle = 0;
private void Timer_Tick(object? sender, EventArgs e)
{
    thAngle = thAngle > Math.PI ? 0 : thAngle + 0.1;
    Rotation3D rotation = new AxisAngleRotation3D(new Vector3D(0,0,1), thAngle);
    var rot = new RotateTransfORM3D(rotation, new Point3D(0,0,0));
    Point3D[] pts = mesh.Positions.ToArray();
    rot.Transform(pts);
    mesh.Positions = new Point3DCollection(pts);
}

结果为

到此这篇关于利用C#实现绘制出地球旋转效果的文章就介绍到这了,更多相关C#地球旋转内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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