C#３D立方体ワイヤーフレーム (第２回) for VS2013 Express
C#３D立方体ワイヤーフレーム (第１回) for VS2013 Express
に続き２回目、
CThreeD.cs C#３D立方体ワイヤーフレーム (第１回) for VS2013 Express
CBond.cs C#３D立方体ワイヤーフレーム (第２回) for VS2013 Express
CRubic.cs C#３D立方体ワイヤーフレーム (第３回) for VS2013 Express
Form1.cs C#３D立方体ワイヤーフレーム (第４回) for VS2013 Express
CThreeDクラスでは座標を２次元に投影する機能を紹介した。
今回はCBondクラスを紹介する。
このクラスを差し替えることで、様々な立体情報を記述する事が出来る。
CBondクラス
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms; using System.Drawing; namespace WindowsFormsApplication1 { public partial class Form1 : Form { class CBond { public CThreeD m_pThreeD; public Vertex m_Center = new Vertex(); //相対座標の中心 Listm_Vertex = new List (); public int mGourp_num; //グループ名の個数 public CBond(int x, int y, int z, ref CThreeD pThreeD) { InitBond(x, y, z); m_pThreeD = pThreeD; } /*============================================================================= 機能 初期化する 引数 x, y, z : =============================================================================*/ public void InitBond(int x, int y, int z) { InitVertex(x - 1, y - 1, z - 1); } /*============================================================================= 機能 頂点を初期化する 引数 x, y, z : 立方体の番号（ -1 ～ 1 ） =============================================================================*/ public void InitVertex(int x, int y, int z) { int cx, cy, cz; m_Center.x = 0; m_Center.y = 0; m_Center.z = 0; cx = 0; cy = 0; cz = 0; mGourp_num = 0; MyPoint3D[] A = new MyPoint3D[8]; A[0] = new MyPoint3D(cx + 100, cy + 100, cz + 100); A[1] = new MyPoint3D(cx - 100, cy + 100, cz + 100); A[2] = new MyPoint3D(cx - 100, cy - 100, cz + 100); A[3] = new MyPoint3D(cx + 100, cy - 100, cz + 100); A[4] = new MyPoint3D(cx + 100, cy + 100, cz - 100); A[5] = new MyPoint3D(cx - 100, cy + 100, cz - 100); A[6] = new MyPoint3D(cx - 100, cy - 100, cz - 100); A[7] = new MyPoint3D(cx + 100, cy - 100, cz - 100); //コネクト情報 A[0].bond.Add(1); A[1].bond.Add(2); A[2].bond.Add(3); A[3].bond.Add(0); A[4].bond.Add(5); A[5].bond.Add(6); A[6].bond.Add(7); A[7].bond.Add(4); A[0].bond.Add(4); A[1].bond.Add(5); A[2].bond.Add(6); A[3].bond.Add(7); List result = new List (); //格納 for (int i = 0; 8 > i; i++) { result.Add(A[i]); } for (int i = 0; result.Count > i; i++) { SetVertex(0, i, result[i].bond, result[i].x, result[i].y, result[i].z); } } /*============================================================================= 機能 頂点を決める 引数 group: グループ番号 n : 線の番号 m : どこと繋がるか x, y, z : 端の座標 =============================================================================*/ public void SetVertex(int group, int n, List bond, int x, int y, int z) { Vertex ver = new Vertex(); ver.group = group; for (int i = 0; bond.Count > i; i++) ver.bond.Add(bond[i]); ver.x = x; ver.y = y; ver.z = z; m_Vertex.Add(ver); } /*============================================================================= 機能 ２次元座標系に変換する（回転行列をつくる） 引数 ViewPolar : 視点の極座標 =============================================================================*/ public void TransferScreen(Polar ViewPolar) { int i; Vertex ver = new Vertex(); for (i = 0; i < m_Vertex.Count; i++) { if (m_Vertex[i] != null) { ver = m_Vertex[i]; m_pThreeD.TransferScreen(ViewPolar, ref ver); m_Vertex[i] = ver; } } } /*============================================================================= 機能 立方体を描画する 引数 pDC : メモリデバイスコンテキストへのポインタ ViewVertex : 視点の座標 =============================================================================*/ public void DrawBond(Graphics gra, Pen pen, Vertex ViewVertex) { int i, j; Point[] point = new Point[2]; i = 0; for (i = 0; i < m_Vertex.Count; i++) { if (m_Vertex[i] != null) { for (j = 0; j < m_Vertex[i].bond.Count; j++) { int c = m_Vertex[i].bond[j]; //接続先 point[0].X = m_Center.x + m_Vertex[i].point.X; point[0].Y = m_Center.y + m_Vertex[i].point.Y; point[1].X = m_Center.x + m_Vertex[c].point.X; point[1].Y = m_Center.y + m_Vertex[c].point.Y; gra.DrawLine(pen, point[0], point[1]); } } } } } } }
DrawBond ・・・描画
TransferScreen ・・・座標を２次元に投影。CThreeDクラスに投げる。
SetVertex ・・・座標情報を格納
InitVertex ・・・初期の座標情報を作成
CBond ・・・このプログラムの最初に呼び出される。
立方体なので、サイコロを思い出して欲しいのですが
頂点が８個あるので
MyPoint3D[ ] A = new MyPoint3D[8];
で、８個の座標を格納する MyPoint3D型 を生成している。
A[0] = new MyPoint3D(cx + 100, cy + 100, cz + 100);
A[1] = new MyPoint3D(cx - 100, cy + 100, cz + 100);
A[2] = new MyPoint3D(cx - 100, cy - 100, cz + 100);
A[3] = new MyPoint3D(cx + 100, cy - 100, cz + 100);
A[4] = new MyPoint3D(cx + 100, cy + 100, cz - 100);
A[5] = new MyPoint3D(cx - 100, cy + 100, cz - 100);
A[6] = new MyPoint3D(cx - 100, cy - 100, cz - 100);
A[7] = new MyPoint3D(cx + 100, cy - 100, cz - 100);
A[0]にｘ、ｙ、ｚ座標＝（ １００、 １００、 １００）
A[1]にｘ、ｙ、ｚ座標＝（ ー１００、 １００、 １００）
A[2]にｘ、ｙ、ｚ座標＝（ ー１００、 ー１００、 １００）
A[3]にｘ、ｙ、ｚ座標＝（ １００、 ー１００、 １００）
A[4]にｘ、ｙ、ｚ座標＝（ １００、 １００、ー１００）
A[5]にｘ、ｙ、ｚ座標＝（ ー１００、 １００、ー１００）
A[6]にｘ、ｙ、ｚ座標＝（ ー１００、 ー１００、ー１００）
A[7]にｘ、ｙ、ｚ座標＝（ １００、 ー１００、ー１００）
A[０]から、A[７]には図に示す通り、立方体の頂点を格納した。
cx,cy,czは、この塊を動かす際に用いる。
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相対座標と絶対座標
cx,cy,czはこの物体の中心座標（相対座標ということにする）
これに対して、絶対座標は第１回のCThreeDクラスの上に定義した以下
//絶対座標の中心
static public int RUBIC_X = 300;
static public int RUBIC_Y = 300;
で示す通り、このプログラム上で動かさない座標（３００，３００，０）を
絶対座標ということにした。
仮に絶対座標がない場合を考えてみる。
ある物体がどのくらい動いたか知りたい場合、
基準(ものさし)となる座標がないと、移動距離が分からない。
なので、基準となるものさし絶対座標（動かさない）と、
それに対して相対的に動く座標＝相対座標という概念が生まれた。（と思う。）
//コネクト情報
A[0].bond.Add(1);
A[1].bond.Add(2);
A[2].bond.Add(3);
A[3].bond.Add(0);
A[4].bond.Add(5);
A[5].bond.Add(6);
A[6].bond.Add(7);
A[7].bond.Add(4);
A[0].bond.Add(4);
A[1].bond.Add(5);
A[2].bond.Add(6);
A[3].bond.Add(7);
コネクト情報で、どの点と点を結ぶか情報を与えている。
A[0].bond.Add(1); ０から１を接続
A[1].bond.Add(2); １から２を接続
A[2].bond.Add(3); ２から３を接続
A[3].bond.Add(0); ３から０を接続
これを結べば、下記図の赤い四角形になる。
同様に青い四角形を接続情報をもたせ、最後に
A[0].bond.Add(4); A（０）とA（４）を接続
A[1].bond.Add(5); A（１）とA（５）を接続
A[2].bond.Add(6); A（２）とA（６）を接続
A[3].bond.Add(7); A（３）とA（７）を接続
にて、赤い四角形と、青い四角形を結び立方体としている。
List<MyPoint3D> result = new List<MyPoint3D>();
//格納
for (int i = 0; 8 > i; i++)
{
result.Add(A[i]);
}
for (int i = 0; result.Count > i; i++)
{
SetVertex(0, i, result[i].bond, result[i].x, result[i].y, result[i].z);
}
resultに再度入れているが、ここは別に必要ないっすね。
まあ、List型に入れとくと便利なので使用。
SetVertex（）で、List<Vertex>型 の m_Vertex に座標を格納。
public void TransferScreen(Polar ViewPolar)
{
int i;
Vertex ver = new Vertex();
for (i = 0; i < m_Vertex.Count; i++)
{
if (m_Vertex[i] != null)
{
ver = m_Vertex[i];
m_pThreeD.TransferScreen(ViewPolar, ref ver);
m_Vertex[i] = ver;
}
}
}
TransferScreen（）関数でList<Vertex> の m_Vertex に格納した座標を
マウスが上下に動かした分を、それぞれ角度に見立て、極座標を直行座標に変換し
X軸固定回転、Y軸固定回転のマトリックスで座標変換。
詳細は C#３D立方体ワイヤーフレーム (第１回) for VS2013 Express
public void DrawBond(Graphics gra, Pen pen, Vertex ViewVertex)
{
int i,j;
Point[] point = new Point[2];
i = 0;
for (i = 0; i < m_Vertex.Count; i++)
{
if (m_Vertex[i] != null)
{
for (j = 0; j < m_Vertex[i].bond.Count; j++)
{
int c = m_Vertex[i].bond[j]; //接続先
point[0].X = m_Center.x + m_Vertex[i].point.X;
point[0].Y = m_Center.y + m_Vertex[i].point.Y;
point[1].X = m_Center.x + m_Vertex[c].point.X;
point[1].Y = m_Center.y + m_Vertex[c].point.Y;
gra.DrawLine(pen, point[0], point[1]);
}
}
}
}
List<Vertex> の m_Vertex に格納した座標の要素数（m_Vertex[i].bond.Count;）
のそれぞれの座標に接続するラインを
gra.DrawLine(pen, point[0], point[1]);
で描画している。
このクラスをいろいろいじると様々な立体を３D化出来るので
一番楽しいところだ。
次の第三回は CRubic クラス。
終わり
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