处理模型——使用自定义Effects和纹理绘制模型

问题

当你使用教材4-1中的代码将一个模型加载到XNA项目时，你使用的是一个BasicEffect实例。在简单的情况下BasicEffect可以很好地绘制模型，当我们常常想使用一个不同的，自定义的effect绘制一个模型。

解决方案

通过将模型的effect包含在BasicEffect对象中，你可以获取effect的所有信息，诸如纹理和材质等信息。当你将这些属性复制到某个安全的地方后，就可以用你选择的effect覆盖这个effect。

注意：你还可以使用自定义内容处理器更加清晰地完成这个任务，可见教材4-12。

工作原理

首先你需要加载一个模型和自定义effect，两者都需要使用内容管道进行加载：

protected override void LoadContent() 
{
    device = graphics.GraphicsDevice; 
    basicEffect = new BasicEffect(device, null); 
    myModel = Content.Load<Model>("tank"); 
    modelTransforms = new Matrix[myModel.Bones.Count]; 
    customEffect = Content.Load<Effect>("bwcolor"); 
}

本例中的自定义effect会使用灰度值绘制模型（译者注：本例中的灰度实现使用最简单的三个颜色通道求平均值的方法，而不是更好的给绿色更多的权重）。

因为effect是存储在模型的ModelMesh中的，所以你可以简单地使用自定义effect覆盖它们。但是，所有原始effect信息都会丢失！这些信息包括了纹理和材质颜色信息。

在覆盖模型的默认effect前，你想存储这些信息，因为自定义effect需要知道某些信息，例如使用哪个纹理。

你将创建一个方法处理模型和自定义effect，这个方法会使用自定义effect的副本替换模型中的所有effect。最后，存储初始数据，返回初始effect中所有纹理的数组，这样你就可以将它们传递到自定义effect。本例中，所有的effect都会被自定义effect复写，但a small adaptation suffices to override only the effect of a particular ModelMeshPart（译者：？）：

private Texture2D[] ChangeEffect(ref Model model, Effect newEffect) 
{
} 

因为你想永久地改变模型，所以model参数要使用引用(在第一个变量前加上ref)。否则会使用一个本地副本，而对于这个副本所有改变都不会被调用代码获知。

首先，你要创建一个被原始effect使用的所用纹理的副本：

List<Texture2D> textureList = new List<Texture2D>(); 
foreach (ModelMesh mesh in model.Meshes) 
    foreach (ModelMeshPart modmeshpart in mesh.MeshParts) 
    {
        BasicEffect oldEffect = (BasicEffect)modmeshpart.Effect; 
        textureList.Add(oldEffect.Texture); 
    }
    Texture2D[] textures = textureList.ToArray(); 
    return textures; 

你创建了一个集合存储纹理，然后遍历每个ModelMesh的不同ModelMeshParts，每个ModelMeshPart包含指向effect的链接。将这个effect传递到一个BasicEffect对象，这样你就可以访问到它的属性，例如纹理。对于模型中的每个effect都附加上一个纹理集合中的纹理。

收集完所有的纹理后，你将集合转换为一个数组并将这个数组返回。

现在你所做的操作会使用自定义effect的副本覆盖原始effect，所以在第二个循环中添加以下代码：

 modmeshpart.Effect = newEffect.Clone(device); 

注意：你使用了Clone方法创建了一个effect的副本，你想使用这个副本，否则所有的ModelMeshPart都会共享相同的effect。通过给每个ModelMeshPart施加各自effect的副本，每个ModelMeshPart都能使用不同的纹理。

在LoadContent方法中加载了模型和自定义effect之后调用这个方法：

modelTextures = ChangeEffect(ref myModel, customEffect); 

当绘制模型时，你就可以单独定义自定义effect的每个参数了：

int i = 0; 
Matrix worldMatrix = Matrix.CreateScale(0.01f); 
myModel.CopyAbsoluteBoneTransformsTo(modelTransforms); 
foreach (ModelMesh mesh in myModel.Meshes) 
{
    foreach (Effect currentEffect in mesh.Effects) 
    { 
        currentEffect.Parameters["xWorld"]. 
        SetValue(modelTransforms[mesh.ParentBone.Index]*worldMatrix); 
        currentEffect.Parameters["xView"].SetValue(fpsCam.ViewMatrix); 
        currentEffect.Parameters["xProjection"].SetValue(fpsCam.ProjectionMatrix); 
        currentEffect.Parameters["xTexture"].SetValue(modelTextures[i++]); 
    } 
    mesh.Draw(); 
} 

请注意你是如何将原始effect信息传递到自定义的effect中的，例如本例中的纹理。

遍历ModelMeshPart而不是Effect

前面的循环中遍历了所有effect，但这样做当你想设置一个特定ModelMeshPart的effect时会出现问题，所以你遍历ModelMesh的ModelMeshPart而不是它的effect：

int i = 0; 
Matrix worldMatrix = Matrix.CreateScale(0.01f); 
myModel.CopyAbsoluteBoneTransformsTo(modelTransforms); 
foreach (ModelMesh mesh in myModel.Meshes) 
{
    foreach (ModelMeshPart part in mesh.MeshParts) 
    {
        Effect currentEffect = part.Effect; 
        currentEffect.Parameters["xWorld"]. SetValue(modelTransforms[mesh.ParentBone.Index] * worldMatrix);
        currentEffect.Parameters["xView"].SetValue(fpsCam.ViewMatrix); 
        currentEffect.Parameters["xProjection"].SetValue(fpsCam.ProjectionMatrix); 
        currentEffect.Parameters["xTexture"].SetValue(modelTextures[i++]); 
    }
    mesh.Draw(); 
} 

存储所有原始信息

如果你还想存储的纹理之外的信息，只需简单地将原始effect添加到集合替代纹理：

BasicEffect[] originalEffects; 

在ChangeEffect方法中，将原始effect添加到集合中去：

BasicEffect oldEffect = (BasicEffect)modmeshpart.Effect; 
effectList.Add(oldEffect); 

当设置自定义effect的参数时，你可以很容易地访问到初始信息：

currentEffect.Parameters["xTexture"].SetValue(originalEffects[i++].Texture); 

代码

在LoadContent方法中，加载模型和自定义effect：

protected override void LoadContent() 
{
    device = graphics.GraphicsDevice; 
    basicEffect = new BasicEffect(device, null); 
    cCross = new CoordCross(device); 
    myModel = Content.Load<Model>("tank"); 
    modelTransforms = new Matrix[myModel.Bones.Count]; 
    customEffect = Content.Load<Effect>("bwcolor"); 
    originalEffects = ChangeEffect(ref myModel, customEffect); 
} 

最后一行代码使用自定义effect的副本替换了模型中的effect，是在下列方法中实现的：

private BasicEffect[] ChangeEffect(ref Model model, Effect newEffect)
{
    List<BasicEffect> effectList = new List<BasicEffect>(); 
    foreach (ModelMesh mesh in model.Meshes) 
        foreach (ModelMeshPart modmeshpart in mesh.MeshParts) 
        {
            BasicEffect oldEffect = (BasicEffect)modmeshpart.Effect; 
            effectList.Add(oldEffect); 
            modmeshpart.Effect = newEffect.Clone(device); 
        }
    BasicEffect[] effects = effectList.ToArray(); 
    return effects; 
} 

当绘制模型时，你可以像这样访问到存储的信息：

int i = 0; 
Matrix worldMatrix = Matrix.CreateScale(0.01f); 
myModel.CopyAbsoluteBoneTransformsTo(modelTransforms); 
foreach (ModelMesh mesh in myModel.Meshes) 
{
    foreach (ModelMeshPart part in mesh.MeshParts) 
    {
        Effect currentEffect = part.Effect; 
        currentEffect.Parameters["xWorld"]. SetValue(modelTransforms[mesh.ParentBone.Index] * worldMatrix);
        currentEffect.Parameters["xView"].SetValue(fpsCam.ViewMatrix); 
        currentEffect.Parameters["xProjection"].SetValue(fpsCam.ProjectionMatrix); 
        currentEffect.Parameters["xTexture"].SetValue(originalEffects[i++].Texture); 
    } 
    mesh.Draw(); 
}