Вписать куб в больший по размеру массив

@cyberbeginer · Регистрация: 18.04.2013

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Помогите вывести на GDI+ :
пользователь задает параметры (размер, позиция, углы ) куба
его нужно вписать в больший по размеру массив. Выходить за границы массива нельзя.
Показать проекции куба.

@Storm23 · 10.04.2015, 10:14

cyberbeginer,

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Drawing2D;
using System.Windows.Forms;
 
 
namespace WindowsFormsApplication235
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        private Vector4[] cube;
        float size = 100f;
        Vector4 position = new Vector4(0, 0, 0, 0);
        float yaw = 0f;
        float pitch = 0f;
        float roll = 0f;
 
        private TrackBar tbSize;
        private TrackBar tbRoll;
        private TrackBar tbPitch;
 
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
 
            SetStyle(ControlStyles.AllPaintingInWmPaint | ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer | ControlStyles.UserPaint, true);
 
            tbSize = new TrackBar { Parent = this, Maximum = 200, Left = 0, Value = 100 };
            tbRoll = new TrackBar { Parent = this, Maximum = 180, Left = 110, Value = 30 };
            tbPitch = new TrackBar { Parent = this, Maximum = 180, Left = 220, Value = 45 };
 
            tbSize.ValueChanged += tb_ValueChanged;
            tbRoll.ValueChanged += tb_ValueChanged;
            tbPitch.ValueChanged += tb_ValueChanged;
 
            tb_ValueChanged(null, EventArgs.Empty);
        }
 
        void tb_ValueChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            size = tbSize.Value;
            pitch = (float)(tbPitch.Value * Math.PI / 180);
            roll = (float)(tbRoll.Value * Math.PI / 180);
 
            cube = CreateCube(size, position, yaw, pitch, roll);
 
            Invalidate();
        }
 
        private Vector4[] CreateCube(float scale, Vector4 position, float yaw, float pitch, float roll)
        {
            //задаем вершины куба
            cube = new Vector4[8];
            cube[0] = new Vector4( 1,  1,  1, 1);
            cube[1] = new Vector4(-1,  1,  1, 1);
            cube[2] = new Vector4(-1, -1,  1, 1);
            cube[3] = new Vector4( 1, -1,  1, 1);
            cube[4] = new Vector4( 1,  1, -1, 1);
            cube[5] = new Vector4(-1,  1, -1, 1);
            cube[6] = new Vector4(-1, -1, -1, 1);
            cube[7] = new Vector4( 1, -1, -1, 1);
            //матрица масштабирования
            var scaleM = Matrix4x4.CreateScale(scale/2);
            //матрица вращения
            var rotateM = Matrix4x4.CreateFromYawPitchRoll(yaw, pitch, roll);
            //матрица переноса
            var translateM = Matrix4x4.CreateTranslation(position);
            //результирующая матрица
            var m =  translateM * rotateM * scaleM;
            //умножаем векторы на матрицу
            for (int i = 0; i < cube.Length; i++)
                cube[i] = m*cube[i];
 
            return cube;
        }
 
        protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
        {
            //создаем матрицу проекции на плоскость XY
            var paneXY = new Matrix4x4() { V00 = 1f, V11 = 1f, V33 = 1f};
            //рисуем
            DrawCube(e.Graphics, new PointF(100, 200), paneXY);
 
            //создаем матрицу проекции на плоскость XZ
            var paneXZ = new Matrix4x4() { V00 = 1f, V12 = 1f, V33 = 1f };
            //рисуем
            DrawCube(e.Graphics, new PointF(300, 200), paneXZ);
        }
 
        void DrawCube(Graphics gr, PointF startPoint, Matrix4x4 projectionMatrix)
        {
            //проекция
            var p = new Vector4[cube.Length];
            for (int i = 0; i < cube.Length; i++)
                p[i] = projectionMatrix * cube[i];
 
            //создаем путь
            var path = new GraphicsPath();
            AddLine(path, p[0], p[1], p[2], p[3], p[0], p[4], p[5], p[6], p[7], p[4]);
            AddLine(path, p[5], p[1]);
            AddLine(path, p[2], p[6]);
            AddLine(path, p[6], p[7]);
            AddLine(path, p[7], p[3]);
            //сдвигаем
            gr.ResetTransform();
            gr.TranslateTransform(startPoint.X, startPoint.Y);
            //рисуем
            gr.DrawPath(Pens.Red, path);
        }
 
        void AddLine(GraphicsPath path, params Vector4[] points)
        {
            foreach(var p in points)
                path.AddLines(new PointF[] {new PointF(p.X, p.Y)});
        }
    }
 
    public struct Matrix4x4
    {
        public float V00;
        public float V01;
        public float V02;
        public float V03;
        public float V10;
        public float V11;
        public float V12;
        public float V13;
        public float V20;
        public float V21;
        public float V22;
        public float V23;
        public float V30;
        public float V31;
        public float V32;
        public float V33;
 
        public static Matrix4x4 Identity
        {
            get
            {
                Matrix4x4 m = new Matrix4x4( );
                m.V00 = m.V11 = m.V22 = m.V33 = 1;
                return m;
            }
        }
 
        public static Matrix4x4 CreateScale(float scale)
        {
            var m = new Matrix4x4();
            m.V00 = m.V11 = m.V22 = scale;
            m.V33 = 1f;
 
            return m;
        }
 
 
        public static Matrix4x4 CreateRotationY( float radians )
        {
            Matrix4x4 m = Matrix4x4.Identity;
 
            float cos = (float) System.Math.Cos( radians );
            float sin = (float) System.Math.Sin( radians );
 
            m.V00 = m.V22 = cos;
            m.V02 = sin;
            m.V20 = -sin;
            
            return m;
        }
 
        public static Matrix4x4 CreateRotationX( float radians )
        {
            Matrix4x4 m = Matrix4x4.Identity;
 
            float cos = (float) System.Math.Cos( radians );
            float sin = (float) System.Math.Sin( radians );
 
            m.V11 = m.V22 = cos;
            m.V12 = -sin;
            m.V21 = sin;
 
            return m;
        }
 
        public static Matrix4x4 CreateRotationZ( float radians )
        {
            Matrix4x4 m = Matrix4x4.Identity;
 
            float cos = (float) System.Math.Cos( radians );
            float sin = (float) System.Math.Sin( radians );
 
            m.V00 = m.V11 = cos;
            m.V01 = -sin;
            m.V10 = sin;
 
            return m;
        }
 
        public static Matrix4x4 CreateFromYawPitchRoll( float yaw, float pitch, float roll )
        {
            return ( CreateRotationY( yaw ) * CreateRotationX( pitch ) ) * CreateRotationZ( roll );
        }
 
        public static Matrix4x4 CreateTranslation( Vector4 position )
        {
            Matrix4x4 m = Matrix4x4.Identity;
 
            m.V03 = position.X;
            m.V13 = position.Y;
            m.V23 = position.Z;
 
            return m;
        }
 
        public static Matrix4x4 operator *( Matrix4x4 matrix1, Matrix4x4 matrix2 )
        {
            Matrix4x4 m = new Matrix4x4( );
 
            m.V00 = matrix1.V00 * matrix2.V00 + matrix1.V01 * matrix2.V10 + matrix1.V02 * matrix2.V20 + matrix1.V03 * matrix2.V30;
            m.V01 = matrix1.V00 * matrix2.V01 + matrix1.V01 * matrix2.V11 + matrix1.V02 * matrix2.V21 + matrix1.V03 * matrix2.V31;
            m.V02 = matrix1.V00 * matrix2.V02 + matrix1.V01 * matrix2.V12 + matrix1.V02 * matrix2.V22 + matrix1.V03 * matrix2.V32;
            m.V03 = matrix1.V00 * matrix2.V03 + matrix1.V01 * matrix2.V13 + matrix1.V02 * matrix2.V23 + matrix1.V03 * matrix2.V33;
 
            m.V10 = matrix1.V10 * matrix2.V00 + matrix1.V11 * matrix2.V10 + matrix1.V12 * matrix2.V20 + matrix1.V13 * matrix2.V30;
            m.V11 = matrix1.V10 * matrix2.V01 + matrix1.V11 * matrix2.V11 + matrix1.V12 * matrix2.V21 + matrix1.V13 * matrix2.V31;
            m.V12 = matrix1.V10 * matrix2.V02 + matrix1.V11 * matrix2.V12 + matrix1.V12 * matrix2.V22 + matrix1.V13 * matrix2.V32;
            m.V13 = matrix1.V10 * matrix2.V03 + matrix1.V11 * matrix2.V13 + matrix1.V12 * matrix2.V23 + matrix1.V13 * matrix2.V33;
 
            m.V20 = matrix1.V20 * matrix2.V00 + matrix1.V21 * matrix2.V10 + matrix1.V22 * matrix2.V20 + matrix1.V23 * matrix2.V30;
            m.V21 = matrix1.V20 * matrix2.V01 + matrix1.V21 * matrix2.V11 + matrix1.V22 * matrix2.V21 + matrix1.V23 * matrix2.V31;
            m.V22 = matrix1.V20 * matrix2.V02 + matrix1.V21 * matrix2.V12 + matrix1.V22 * matrix2.V22 + matrix1.V23 * matrix2.V32;
            m.V23 = matrix1.V20 * matrix2.V03 + matrix1.V21 * matrix2.V13 + matrix1.V22 * matrix2.V23 + matrix1.V23 * matrix2.V33;
 
            m.V30 = matrix1.V30 * matrix2.V00 + matrix1.V31 * matrix2.V10 + matrix1.V32 * matrix2.V20 + matrix1.V33 * matrix2.V30;
            m.V31 = matrix1.V30 * matrix2.V01 + matrix1.V31 * matrix2.V11 + matrix1.V32 * matrix2.V21 + matrix1.V33 * matrix2.V31;
            m.V32 = matrix1.V30 * matrix2.V02 + matrix1.V31 * matrix2.V12 + matrix1.V32 * matrix2.V22 + matrix1.V33 * matrix2.V32;
            m.V33 = matrix1.V30 * matrix2.V03 + matrix1.V31 * matrix2.V13 + matrix1.V32 * matrix2.V23 + matrix1.V33 * matrix2.V33;
 
            return m;
        }
 
        public static Vector4 operator *( Matrix4x4 matrix, Vector4 vector )
        {
            return new Vector4(
                matrix.V00 * vector.X + matrix.V01 * vector.Y + matrix.V02 * vector.Z + matrix.V03 * vector.W,
                matrix.V10 * vector.X + matrix.V11 * vector.Y + matrix.V12 * vector.Z + matrix.V13 * vector.W,
                matrix.V20 * vector.X + matrix.V21 * vector.Y + matrix.V22 * vector.Z + matrix.V23 * vector.W,
                matrix.V30 * vector.X + matrix.V31 * vector.Y + matrix.V32 * vector.Z + matrix.V33 * vector.W
                );
        }
    }
 
    public struct Vector4
    {
        public float X;
        public float Y;
        public float Z;
        public float W;
 
        public Vector4( float x, float y, float z, float w )
        {
            X = x;
            Y = y;
            Z = z;
            W = w;
        }
    }
 
}

@cyberbeginer · 11.04.2015, 16:12 **[ТС]**

Storm23,
спасибо,
а это точно gdi+?

@cyberbeginer · 13.04.2015, 16:07 **[ТС]**

камрады
что-то я читаю всё подряд чтоб этот код понять
верно ли я понимаю что без 4х4 не обойтись?
кол-во математики можно ли уменьшить?

@Storm23 · 13.04.2015, 17:09

Сообщение от cyberbeginer

а это точно gdi+?

Точно

Сообщение от cyberbeginer

верно ли я понимаю что без 4х4 не обойтись?
кол-во математики можно ли уменьшить?

Не обойтись.
Что именно непонятно? Там математика довольно простая.
Сначала создаются три матрицы - масштабирования, вращения и сдвига. считается результирующая матрица, как произведение предыдущих трех. На эту матрицу умножаются вектора куба.
В результате получаем вектора куба в пространстве.
При отрисовке создается еще матрица проекции, умножая на которую получаем вектора уже на плоскости и рисуем их.
Все это довольно станадратно, описано в любой книжке по 3d.

@cyberbeginer · 15.04.2015, 07:16 **[ТС]**

не читал
а может есть стандартные классы и методы которыми это можно сделать?
также интересно зачем кубов два? особенно второй. это проекции?
хотя по заданию их вроде 2, но 1-й наверно неподвижен...

Добавлено через 12 часов 6 минут
Так, 2-й куб - "матрица проекции на плоскость XZ"

@Fulcrum_013 · 15.04.2015, 07:24

Сообщение от cyberbeginer

а может есть стандартные классы и методы которыми это можно сделать?

У каждого своя самодельная версия классов для векторной алгебры (операции над векторами и матрицами) давно в стандарт вошла. Но наборы операторов у всех одинаковые. А в чтоб вообще стандартные - в OpenGL и Direct3D, но там операторы не перегружены.

@cyberbeginer · 16.04.2015, 11:02 **[ТС]**

спасибо
а как отразить масив и выписываемый киб

@cyberbeginer · 19.04.2015, 14:02 **[ТС]**

упс, 3 опечатки: имел в виду, что нужно ещё отразить этот 3-мерный массив и вписываемый в него куб.

@cyberbeginer · 21.04.2015, 19:19 **[ТС]**

Storm23, зашел в пару магазинов. Книжку... не нашел...

@Fulcrum_013 · 21.04.2015, 19:30

Сообщение от cyberbeginer

зашел в пару магазинов. Книжку... не нашел...

А тебя что на гугле и яндексе забанили что книжки по магазинам ищешь?

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от cyberbeginer

что нужно ещё отразить этот 3-мерный массив и вписываемый в него куб

Умножаешь каждую точку массива на матрицу преобразования, и рисуешь точку в полученных координатах x, y

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Оттенки серого Argus19 18.03.2026 Оттенки серого Нашёл в интернете 3 прекрасных модуля: Модуль класса открытия диалога открытия/ сохранения файла на Win32 API; Модуль класса быстрого перекодирования цветного изображения в оттенки. . .	SDL3 для Desktop (MinGW): Рисуем цветные прямоугольники с помощью рисовальщика SDL3 на Си и C++ 8Observer8 17.03.2026 Содержание блога Финальные проекты на Си и на C++: finish-rectangles-sdl3-c. zip finish-rectangles-sdl3-cpp. zip	Символические и жёсткие ссылки в Linux. algri14 16.03.2026 Существует два типа ссылок — символические и жёсткие. Ссылка в Linux — это запись в каталоге, которая может указывать либо на inode «файла-ИСТОЧНИКА», тогда это будет «жёсткая ссылка» (hard link),. . .	[Owen Logic] Поддержание уровня воды в резервуаре количеством включённых насосов: моделирование и выбор регулятора ФедосеевПавел 15.03.2026 Поддержание уровня воды в резервуаре количеством включённых насосов: моделирование и выбор регулятора ВВЕДЕНИЕ Выполняя задание на управление насосной группой заполнения резервуара,. . .
делаю науч статью по влиянию грибов на сукцессию anaschu 13.03.2026 прикрепляю статью	SDL3 для Desktop (MinGW): Создаём пустое окно с нуля для 2D-графики на SDL3, Си и C++ 8Observer8 10.03.2026 Содержание блога Финальные проекты на Си и на C++: hello-sdl3-c. zip hello-sdl3-cpp. zip Результат:	Установка CMake и MinGW 13.1 для сборки С и C++ приложений из консоли и из Qt Creator в EXE 8Observer8 10.03.2026 Содержание блога MinGW - это коллекция инструментов для сборки приложений в EXE. CMake - это система сборки приложений. Здесь описаны базовые шаги для старта программирования с помощью CMake и. . .	Как дизайн сайта влияет на конверсию: 7 решений, которые реально повышают заявки Neotwalker 08.03.2026 Многие до сих пор воспринимают дизайн сайта как “красивую оболочку”. На практике всё иначе: дизайн напрямую влияет на то, оставит человек заявку или уйдёт через несколько секунд. Даже если у вас. . .

@cyberbeginer 0 / 0 / 0 Регистрация: 18.04.2013 Сообщений: 21

	Вписать куб в больший по размеру массив 10.04.2015, 09:22. Показов 2893. Ответов 10 Метки нет (Все метки) Помогите вывести на GDI+ : пользователь задает параметры (размер, позиция, углы ) куба его нужно вписать в больший по размеру массив. Выходить за границы массива нельзя. Показать проекции куба. 0

@cyberbeginer 0 / 0 / 0 Регистрация: 18.04.2013 Сообщений: 21
	11.04.2015, 16:12 [ТС]
	Storm23, спасибо, а это точно gdi+? 0

@cyberbeginer 0 / 0 / 0 Регистрация: 18.04.2013 Сообщений: 21
	13.04.2015, 16:07 [ТС]
	камрады что-то я читаю всё подряд чтоб этот код понять верно ли я понимаю что без 4х4 не обойтись? кол-во математики можно ли уменьшить? 0

@cyberbeginer 0 / 0 / 0 Регистрация: 18.04.2013 Сообщений: 21
	15.04.2015, 07:16 [ТС]
	не читал а может есть стандартные классы и методы которыми это можно сделать? также интересно зачем кубов два? особенно второй. это проекции? хотя по заданию их вроде 2, но 1-й наверно неподвижен... Добавлено через 12 часов 6 минут Так, 2-й куб - "матрица проекции на плоскость XZ" 0

@cyberbeginer 0 / 0 / 0 Регистрация: 18.04.2013 Сообщений: 21
	16.04.2015, 11:02 [ТС]
	спасибо а как отразить масив и выписываемый киб 0

@cyberbeginer 0 / 0 / 0 Регистрация: 18.04.2013 Сообщений: 21
	19.04.2015, 14:02 [ТС]
	упс, 3 опечатки: имел в виду, что нужно ещё отразить этот 3-мерный массив и вписываемый в него куб. 0

@cyberbeginer 0 / 0 / 0 Регистрация: 18.04.2013 Сообщений: 21
	21.04.2015, 19:19 [ТС]
	Storm23, зашел в пару магазинов. Книжку... не нашел... 0

Вписать куб в больший по размеру массив

Решение