Silverlight C# 游戏开发：L7 HeightMap

在3D游戏中，我们经常能够看到连绵起伏的山脉，当在夕阳西下一览众山之时，可曾想过这美景在3D世界中是如何呈现，前面讲完了灯光和摄像机，本篇聊聊Silverlight3D游戏的HeightMap，并从文件中取得高度图信息形成下面的3D地形。

HeightMap是地形的输入数据，可以理解为位图，一个2D矩阵，和位图不同的是，把元素的颜色值映射为高度值，现实中的地形是真实的，不是由三角平面模拟的，但是3D图形图像处理中常常使用三角形来代替地形的表面，每个三角形的顶点高度在山脉到山谷之间转换，模拟自然地形。我们来看看HeightMap的原理：

使用HeightMap的原因是表示方便，存储和修改容易，从数据的角度上，HeightMap一般是灰度图，灰度图的一个像素数据只需要0xFF一个字节就可以表示，如果变成三维坐标，基本数据值类型就会变得大，不利于数据处理，同样一些阻挡算法也可以通过HeightMap计算，这部分我相信专门研究3D算法的朋友有研究，在这里就不做多讲。形成HeightMap的算法也比较简单，只是将顶点集合做好即可。

那么在Balder 3D中如何实现HeightMap，在Balder.Objects.Geometries中提供了HeightMap类，可以通过简单的设置就能到HeightMap

1. Heightmap heightmap = new Heightmap();  
2. heightmap.Dimension = new Dimension() { Width = 120,Height = 120 };  
3. heightmap.LengthSegments = 16;  
4. heightmap.HeightSegments = 16;  
5. game.Children.Add(heightmap);  
6.    
7.  

LengthSegments属性是横向面片数量

HeightSegments属性是纵向面片数量

那么横纵相乘就是16*16 = 256面片，依据个人所需要的平滑度可以进行调整。

HeightmapArray属性是高位数据，用Float类型表示，它达标了在Heightmap区域内的高位信息，这个数组可大可小，越大精度越高，越小精度越小，下面简单生成一个数组看看实际的效果，代码如下

1. float[,] HeightmapArray = new float[5, 5]  
2.     {  
3.         {0,5,10,5,0},  
4.         {0,10,20,10,0},  
5.         {0,20,30,10,0},  
6.         {0,10,20,20,0},  
7.         {0,0,0,0,0}  
8.     };  
9.    
10.  

对照前面的实现原理，是否有意思了呢，这个数组的构建可以依据自己的需求做修改和开发，为了满足想进阶的朋友，我下面写了一个从位图中创建HeightMap例子，以作参考。

1. //从位图中创建高度图  
2. void CreateHeightMapFormBitmap(Uri uri)  
3. {              
4.     BitmapImage bitmap = new BitmapImage();  
5.     //从资源中取得BitmapStream  
6.     StreamResourceInfo sri = Application.GetResourceStream(uri);  
7.     bitmap.SetSource(sri.Stream);  
8.     //生成WriteableBitmap  
9.     WriteableBitmap writeablebitmap = new WriteableBitmap(bitmap);  
10.     //创建高度图数组  
11.     float[,] HeightmapArray = new float[bitmap.PixelHeight,bitmap.PixelWidth];  
12.     //将数组拷贝到高度图数组  
13.     for (int i = 0; i < bitmap.PixelHeight; i++)  
14.     {  
15.         for (int j = 0; j < bitmap.PixelWidth; j++)  
16.         {  
17.             int index = bitmap.PixelWidth * i + j;  
18.             int pixel = writeablebitmap.Pixels[index];  
19.             byte[] bytes = BitConverter.GetBytes(pixel);  
20.             //计算：颜色越深则越低，颜色月浅则越高，50是最高的高度值  
21.             HeightmapArray[i,j] = ((float)(bytes[0] + bytes[1] + bytes[2]) / 3) / 255 * 50 ;  
22.         }  
23.     }  
24.     //赋值  
25.     heightmap.HeightmapArray = HeightmapArray;  
26. }  
27.    
28.  

在这里使用了GetResourceStream资源读取的方式，因此你需要将位图引用到工程当中，下面是测试用高度位图，工程中做了缩小修改，毕竟用不上这么精细的位图。

使用上述代码实现即可，可以点击直接下载工程浏览和测试，那么运行的预览效果如下：

工程中如果缺少Balder.dll请在这里快速下载：SL4_Balder.rar

下一篇我们介绍材质的应用，如何对模型进行贴图和更换贴图，以及贴图的属性，同时可能还结合HeightMap依据地理信息制作真实地图，那么下次再见。

本文转自nowpaper 51CTO博客，原文链接:http://blog.51cto.com/nowpaper/710925