WPF 3D Cube及点击交互

在WPF中构建一个简单的立方体比较容易实现，可参考资料也比较众多。比较麻烦的是处理点击交互。

我在WPF中用两种方式实现了3DCube，效果图如下：

方式一：最常见的3D内容构建模式，结构如下图。

参考

 <Viewport3D SnapsToDevicePixels="True" ClipToBounds="True"

                    RenderTransformOrigin="0.5 0.5" RenderOptions.EdgeMode="Aliased"

                    RenderOptions.CachingHint="Cache">

            <!--Camera-->

            <Viewport3D.Camera>

                <PerspectiveCamera x:Name="CameraMain" Position="4,4,6" UpDirection="0,1,0" LookDirection="-4,-4,-6"

                                       NearPlaneDistance="" FarPlaneDistance="" FieldOfView="">

                    <PerspectiveCamera.Transform>

                        <Transform3DGroup>

                            <RotateTransform3D>

                                <RotateTransform3D.Rotation>

                                    <AxisAngleRotation3D x:Name="CameraRotate" Axis="0,1,0" Angle=""/>

                                </RotateTransform3D.Rotation>

                            </RotateTransform3D>

                            <ScaleTransform3D />

                        </Transform3DGroup>

                    </PerspectiveCamera.Transform>

                </PerspectiveCamera>

            </Viewport3D.Camera>

            <!--Light-->

            <ModelVisual3D>

                <ModelVisual3D.Content>

                    <Model3DGroup>

                        <AmbientLight Color="White"></AmbientLight>

                        <DirectionalLight Color="White"  Direction="4,6,-6"/>

                    </Model3DGroup>

                </ModelVisual3D.Content>

            </ModelVisual3D>

            <!--六个面-->

            <ModelVisual3D x:Name="CubeSlaveContainer">

                <ModelUIElement3D>

                    <GeometryModel3D  x:Name="TopPanel">

                        <GeometryModel3D.Material>

                            <DiffuseMaterial x:Name="MaterialTop">

                                <DiffuseMaterial.Brush>

                                    <VisualBrush>

                                        <VisualBrush.Visual>

                                            <TextBlock Text="" Foreground="White"/>

                                        </VisualBrush.Visual>

                                    </VisualBrush>

                                </DiffuseMaterial.Brush>

                            </DiffuseMaterial>

                        </GeometryModel3D.Material>

                        <GeometryModel3D.BackMaterial>

                            <DiffuseMaterial Brush="Transparent"/>

                        </GeometryModel3D.BackMaterial>

                        <GeometryModel3D.Geometry>

                            <MeshGeometry3D Positions="-2,2,2  2,2,2  2,2,-2  -2,2,-2"

                                            TriangleIndices="0,1,2 0,2,3"

                                            TextureCoordinates="-2,2 2,2 2,-2 -2,-2">

                            </MeshGeometry3D>

                        </GeometryModel3D.Geometry>

                    </GeometryModel3D>

                </ModelUIElement3D>

                <ModelUIElement3D>

                    <GeometryModel3D  x:Name="BottomPanel">

                        <GeometryModel3D.Material>

                            <DiffuseMaterial x:Name="MaterialBottom">

                                <DiffuseMaterial.Brush>

                                    <VisualBrush>

                                        <VisualBrush.Visual>

                                            <TextBlock Text="" Foreground="White"/>

                                        </VisualBrush.Visual>

                                    </VisualBrush>

                                </DiffuseMaterial.Brush>

                            </DiffuseMaterial>

                        </GeometryModel3D.Material>

                        <GeometryModel3D.BackMaterial>

                            <DiffuseMaterial Brush="Transparent"/>

                        </GeometryModel3D.BackMaterial>

                        <GeometryModel3D.Geometry>

                            <MeshGeometry3D Positions="-2,-2,2  2,-2,2  2,-2,-2  -2,-2,-2"

                                            TriangleIndices="0,2,1 0,3,2"

                                            TextureCoordinates="-2,2 2,2 2,-2 -2,-2">

                            </MeshGeometry3D>

                        </GeometryModel3D.Geometry>

                    </GeometryModel3D>

                </ModelUIElement3D>

                <ModelUIElement3D>

                    <GeometryModel3D  x:Name="LeftPanel">

                        <GeometryModel3D.Material>

                            <DiffuseMaterial x:Name="MaterialLeft">

                                <DiffuseMaterial.Brush>

                                    <VisualBrush>

                                        <VisualBrush.Visual>

                                            <TextBlock Text="" Foreground="White"/>

                                        </VisualBrush.Visual>

                                    </VisualBrush>

                                </DiffuseMaterial.Brush>

                            </DiffuseMaterial>

                        </GeometryModel3D.Material>

                        <GeometryModel3D.BackMaterial>

                            <DiffuseMaterial Brush="Transparent"/>

                        </GeometryModel3D.BackMaterial>

                        <GeometryModel3D.Geometry>

                            <MeshGeometry3D Positions="-2,-2,-2  -2,-2,2  -2,2,2  -2,2,-2"

                                            TriangleIndices="0,1,2 0,2,3"

                                            TextureCoordinates="-2,2 2,2 2,-2 -2,-2">

                            </MeshGeometry3D>

                        </GeometryModel3D.Geometry>

                    </GeometryModel3D>

                </ModelUIElement3D>

                <ModelUIElement3D>

                    <GeometryModel3D  x:Name="RightPanel">

                        <GeometryModel3D.Material>

                            <DiffuseMaterial x:Name="MaterialRight">

                                <DiffuseMaterial.Brush>

                                    <VisualBrush>

                                        <VisualBrush.Visual>

                                            <TextBlock Text="" Foreground="White"/>

                                        </VisualBrush.Visual>

                                    </VisualBrush>

                                </DiffuseMaterial.Brush>

                            </DiffuseMaterial>

                        </GeometryModel3D.Material>

                        <GeometryModel3D.BackMaterial>

                            <DiffuseMaterial Brush="Transparent"/>

                        </GeometryModel3D.BackMaterial>

                        <GeometryModel3D.Geometry>

                            <MeshGeometry3D Positions="2,-2,2  2,-2,-2  2,2,-2  2,2,2"

                                            TriangleIndices="0,1,2 0,2,3"

                                            TextureCoordinates="-2,2 2,2 2,-2 -2,-2">

                            </MeshGeometry3D>

                        </GeometryModel3D.Geometry>

                    </GeometryModel3D>

                </ModelUIElement3D>

                <ModelUIElement3D>

                    <GeometryModel3D x:Name="FrontPanel">

                        <GeometryModel3D.Material>

                            <DiffuseMaterial x:Name="MaterialFront">

                                <DiffuseMaterial.Brush>

                                    <VisualBrush>

                                        <VisualBrush.Visual>

                                            <TextBlock Text="" Foreground="White"/>

                                        </VisualBrush.Visual>

                                    </VisualBrush>

                                </DiffuseMaterial.Brush>

                            </DiffuseMaterial>

                        </GeometryModel3D.Material>

                        <GeometryModel3D.BackMaterial>

                            <DiffuseMaterial Brush="Transparent"/>

                        </GeometryModel3D.BackMaterial>

                        <GeometryModel3D.Geometry>

                            <MeshGeometry3D Positions="-2,-2,2  2,-2,2  2,2,2  -2,2,2"

                                            TriangleIndices="0,1,2 0,2,3"

                                            TextureCoordinates="-2,2 2,2 2,-2 -2,-2">

                            </MeshGeometry3D>

                        </GeometryModel3D.Geometry>

                    </GeometryModel3D>

                </ModelUIElement3D>

                <ModelUIElement3D>

                    <GeometryModel3D x:Name="BackPanel">

                        <GeometryModel3D.Material>

                            <DiffuseMaterial x:Name="MaterialBack">

                                <DiffuseMaterial.Brush>

                                    <VisualBrush>

                                        <VisualBrush.Visual>

                                            <TextBlock Text="" Foreground="White"></TextBlock>

                                        </VisualBrush.Visual>

                                    </VisualBrush>

                                </DiffuseMaterial.Brush>

                            </DiffuseMaterial>

                        </GeometryModel3D.Material>

                        <GeometryModel3D.BackMaterial>

                            <DiffuseMaterial Brush="Transparent"/>

                        </GeometryModel3D.BackMaterial>

                        <GeometryModel3D.Geometry>

                            <MeshGeometry3D Positions="2,-2,-2  -2,-2,-2  -2,2,-2  2,2,-2"

                                            TriangleIndices="0,1,2 0,2,3"

                                            TextureCoordinates="-2,2 2,2 2,-2 -2,-2">

                            </MeshGeometry3D>

                        </GeometryModel3D.Geometry>

                    </GeometryModel3D>

                </ModelUIElement3D>

            </ModelVisual3D>

        </Viewport3D>

点击交互：

给ModelUIElement3D附加事件，如下图

方式二：使用3DTools.dll构建，结构如下图

参考

        <!-- xmlns:Plugin3D="clr-namespace:_3DTools;assembly=3DTools" -->

        <Plugin3D:Interactive3DDecorator HorizontalAlignment="Stretch"

                                         VerticalAlignment="Stretch">

            <Viewport3D x:Name="Viewport3DMain" Margin="0,-50,0,50"

                        SnapsToDevicePixels="True"  ClipToBounds="True"

                        RenderTransformOrigin="0.5 0.5" RenderOptions.EdgeMode="Aliased"

                        RenderOptions.CachingHint="Cache">

                <!--摄像机-->

                <Viewport3D.Camera>

                    <PerspectiveCamera x:Name="CameraMain" Position="4,4,6"

                                   UpDirection="0,1,0" LookDirection="-4,-4,-6"

                                   NearPlaneDistance="" FarPlaneDistance="" FieldOfView="">

                        <PerspectiveCamera.Transform>

                            <Transform3DGroup>

                                <RotateTransform3D>

                                    <RotateTransform3D.Rotation>

                                        <AxisAngleRotation3D x:Name="CameraRotate" Axis="0,1,0" Angle=""/>

                                    </RotateTransform3D.Rotation>

                                </RotateTransform3D>

                            </Transform3DGroup>

                        </PerspectiveCamera.Transform>

                    </PerspectiveCamera>

                </Viewport3D.Camera>

                <!--Light-->

                <ModelVisual3D>

                    <ModelVisual3D.Content>

                        <Model3DGroup>

                            <AmbientLight Color="White"></AmbientLight>

                            <DirectionalLight Color="White"  Direction="4,6,-6"/>

                        </Model3DGroup>

                    </ModelVisual3D.Content>

                </ModelVisual3D>

                <!--六个面-->

                <Plugin3D:InteractiveVisual3D x:Name="TopPanel" IsBackVisible="True">

                        <Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                            <MeshGeometry3D Positions="-2,2,2  2,2,2  2,2,-2  -2,2,-2"

                                           TriangleIndices="0,1,2 0,2,3"

                                           TextureCoordinates="0,0 0,1 1,1 1,0"

                                            Normals="0,1,0 0,1,0 0,1,0 0,1,0"/>

                        </Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                    </Plugin3D:InteractiveVisual3D>

                <Plugin3D:InteractiveVisual3D x:Name="BottomPanel" IsBackVisible="True">

                        <Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                            <MeshGeometry3D Positions="-2,-2,2  2,-2,2  2,-2,-2  -2,-2,-2"

                                            TriangleIndices="0,2,1 0,3,2"

                                            TextureCoordinates="0,0 0,1 1,1 1,0"

                                            Normals="0,1,0 0,1,0 0,1,0 0,1,0"/>

                        </Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                    </Plugin3D:InteractiveVisual3D>

                <Plugin3D:InteractiveVisual3D x:Name="LeftPanel" IsBackVisible="True">

                        <Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                            <MeshGeometry3D Positions="-2,-2,-2  -2,-2,2  -2,2,2  -2,2,-2"

                                            TriangleIndices="0,1,2 0,2,3"

                                            TextureCoordinates="0,0 0,1 1,1 1,0"

                                            Normals="0,1,0 0,1,0 0,1,0 0,1,0"/>

                        </Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                    </Plugin3D:InteractiveVisual3D>

                <Plugin3D:InteractiveVisual3D x:Name="RightPanel" IsBackVisible="True">

                        <Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                            <MeshGeometry3D Positions="2,-2,2  2,-2,-2  2,2,-2  2,2,2"

                                            TriangleIndices="0,1,2 0,2,3"

                                            TextureCoordinates="0,0 0,1 1,1 1,0"

                                            Normals="0,1,0 0,1,0 0,1,0 0,1,0"/>

                        </Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                    </Plugin3D:InteractiveVisual3D>

                <Plugin3D:InteractiveVisual3D x:Name="FrontPanel" IsBackVisible="True">

                        <Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                            <MeshGeometry3D Positions="-2,-2,2  2,-2,2  2,2,2  -2,2,2"

                                            TriangleIndices="0,1,2 0,2,3"

                                            TextureCoordinates="0,0 0,1 1,1 1,0"

                                            Normals="0,1,0 0,1,0 0,1,0 0,1,0"/>

                        </Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                    </Plugin3D:InteractiveVisual3D>

                <Plugin3D:InteractiveVisual3D x:Name="BackPanel" IsBackVisible="True">

                    <Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                        <MeshGeometry3D Positions="2,-2,-2  -2,-2,-2  -2,2,-2  2,2,-2"

                                            TriangleIndices="0,1,2 0,2,3"

                                            TextureCoordinates="0,0 0,1 1,1 1,0"

                                            Normals="0,1,0 0,1,0 0,1,0 0,1,0"/>

                    </Plugin3D:InteractiveVisual3D.Geometry>

                </Plugin3D:InteractiveVisual3D>

            </Viewport3D>

        </Plugin3D:Interactive3DDecorator>

点击交互：

给Plugin3D:InteractiveVisual3D对象的Visual对象附加点击事件，如创建一个Grid，将Grid作为Plugin3D:InteractiveVisual3D的Visual值。

调用： this.SetCubeMaterialBrush(this.FrontPanel, "定义的ImageBrush资源的Key值", 5);

工具：Visual Studio 2017

工程：WPF C#

源码下载：

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