3D圆柱体透视效果
总效果
原理：
3D面+面在摄像机方向上的2D投影点的集合
3D面效果：
2D线:
画线时需要注意两个点：
1 在圆柱体上下两个圆之间有两条竖着的棱边代表圆柱体边缘
2 被遮盖的圆面后半面显示为虚线
1 如何确定两条棱边的位置
我们需要确定上下两个圆面最左边和最右边的点。
随着摄像机的移动，上面的左右两个点和下面的左右两个点也随之变化
点的变化和Y轴无关，所以我们可以把它看作是个2维关系。
其中直线是摄像机位置视角与面中心的连线，两个红点则是这个面最左边的点和最右边的点。
即问题转变为：求一条过圆心的点直线的垂线与圆的交点。
即：
Point3D cameraRealPosition = transform.Transform(carema.Position);
Point caremaRealPoint = new Point(cameraRealPosition.X, cameraRealPosition.Z);
var l1 = caremaRealPoint.X - center.X;
var l2 = caremaRealPoint.Y - center.Y;
var l3 = Math.Sqrt(l1 * l1 + l2 * l2);
var sinb = l2 / l3;
var cosb = l1 / l3;
var x1 = r * sinb + center.X;
var y1 = -r * cosb + center.Y;
var x2 = -r * sinb + center.X;
var y2 = r * cosb + center.Y;
此时我们求出一个面的点(x1,y1)(x2,y2)
在三维中，y是z轴，则点为
new Point3D(x1, pointTopCenter.Y, y1)
new Point3D(x2, pointTopCenter.Y, y2)
new Point3D(x1, pointBottomCenter.Y, y1)
new Point3D(x2, pointBottomCenter.Y, y2)
上下点连线则为圆柱体的侧边。
2 如何确定虚线位置。
2.1分离实线点和虚线点
我们可以发现虚线与实线是以(x1,y1)(x2,y2)分离的。
由于线是以投影点的集合组合而成。
我们可以根据每个点在(x1,y1)-(x2,y2)这条直线的左边还是右边把这个集合分成两部分。
根据向量叉乘来判断在左边还是右边。
bool IsPointOnLineLeftOrRight(Point a, Point b, Point p)
{
Vector pa = new Vector(a.X - p.X, a.Y - p.Y);
Vector pb = new Vector(b.X - p.X, b.Y - p.Y);
return Vector.CrossProduct(pa, pb) < 0;
}
其中ab为分别为x1y1左边两个点。
2.2确定上面存在虚线还是下面存在虚线
思路:从四个集合中选取位置相同四个点，通过和摄像机的距离比较来判断哪个集合是虚线集合
1 通过上下面相同位置的点F1,F2的距离，判断是上面存在被遮盖的面还是下面存在被遮盖的面。
如图:
DistanceF2ToCamera>DistanceF1ToCamera
则虚线应该在下边这个圆上。
2.3 确定面左边集合是虚线还是右边集合
同样DistanceF3ToCamera>DistanceF4ToCamera
所以F3所在的集合是虚线点集
由此就可以判断虚线点集了。
3 点集的顺序一致性。
我们画的是开放的半圆，在画2D半圆线的时候，我们需要保证从左边第一个点开始画，画到最右边的点，
如果是从中间开始画，那么就会是个封闭的半圆了。
开放的半圆：
封闭的半圆：
所以我们要保证点集的顺序是从左到右的：
正常视角:
那我们存在两种情况：
若以A为起点，则按顺序有三个点集:A1,B,A2
则
点集A=A2+A1
点集B=B
若以A为起点，则按顺序有三个点集:A1,B,A2
则
点集A=A2+A1
点集B=B
两种情况统一：
我们需要注意的是A=A2+A1
两个集合添加的时候顺序要变一下。