根据 Windows 3D 编程 (Charles Petzold) 中的信息，我尝试编写辅助函数，将 Point3D 投影到包含相应屏幕坐标 (x,y) 的标准 2D 点：
public Point Point3DToScreen2D(Point3D point3D,Viewport3D viewPort )
{
double screenX = 0d, screenY = 0d;
// Camera is defined in XAML as:
// <Viewport3D.Camera>
// <PerspectiveCamera Position="0,0,800" LookDirection="0,0,-1" />
// </Viewport3D.Camera>
PerspectiveCamera cam = viewPort.Camera as PerspectiveCamera;
// Translate input point using camera position
double inputX = point3D.X - cam.Position.X;
double inputY = point3D.Y - cam.Position.Y;
double inputZ = point3D.Z - cam.Position.Z;
double aspectRatio = viewPort.ActualWidth / viewPort.ActualHeight;
// Apply projection to X and Y
screenX = inputX / (-inputZ * Math.Tan(cam.FieldOfView / 2));
screenY = (inputY * aspectRatio) / (-inputZ * Math.Tan(cam.FieldOfView / 2));
// Convert to screen coordinates
screenX = screenX * viewPort.ActualWidth;
screenY = screenY * viewPort.ActualHeight;
// Additional, currently unused, projection scaling factors
/*
double xScale = 1 / Math.Tan(Math.PI * cam.FieldOfView / 360);
double yScale = aspectRatio * xScale;
double zFar = cam.FarPlaneDistance;
double zNear = cam.NearPlaneDistance;
double zScale = zFar == Double.PositiveInfinity ? -1 : zFar / (zNear - zFar);
double zOffset = zNear * zScale;
*/
return new Point(screenX, screenY);
}
然而，在测试时，此函数返回不正确的屏幕坐标（通过将 2D 鼠标坐标与简单的 3D 形状进行比较来检查）。由于我缺乏 3D 编程经验，我很困惑为什么。
块注释部分包含可能必不可少的缩放计算，但我不确定如何进行，本书继续使用 XAML 介绍 MatrixCamera。最初，我只想进行基本计算，无论它与矩阵相比效率有多低。
任何人都可以建议需要添加或更改哪些内容吗？
我使用 3DUtils Codeplex 源库创建并成功测试了一种工作方法。
真正的工作是在 3DUtils 的 TryWorldToViewportTransform() 方法中执行的。如果没有它，此方法将不起作用（请参阅上面的链接）。
在 Eric Sink 的文章中还发现了非常有用的信息：自动缩放。
注意。可能有更可靠/更有效的方法，如果有，请将它们添加为答案。与此同时，这足以满足我的需求。
/// <summary>
/// Takes a 3D point and returns the corresponding 2D point (X,Y) within the viewport.
/// Requires the 3DUtils project available at http://www.codeplex.com/Wiki/View.aspx?ProjectName=3DTools
/// </summary>
/// <param name="point3D">A point in 3D space</param>
/// <param name="viewPort">An instance of Viewport3D</param>
/// <returns>The corresponding 2D point or null if it could not be calculated</returns>
public Point? Point3DToScreen2D(Point3D point3D, Viewport3D viewPort)
{
bool bOK = false;
// We need a Viewport3DVisual but we only have a Viewport3D.
Viewport3DVisual vpv =VisualTreeHelper.GetParent(viewPort.Children[0]) as Viewport3DVisual;
// Get the world to viewport transform matrix
Matrix3D m = MathUtils.TryWorldToViewportTransform(vpv, out bOK);
if (bOK)
{
// Transform the 3D point to 2D
Point3D transformedPoint = m.Transform(point3D);
Point screen2DPoint = new Point(transformedPoint.X, transformedPoint.Y);
return new Nullable<Point>(screen2DPoint);
}
else
{
return null;
}
}
由于 Windows 坐标是屏幕中的 z（x 交叉 y），所以我会使用类似
screenY = viewPort.ActualHeight * (1 - screenY);
而不是
screenY = screenY * viewPort.ActualHeight;
更正 screenY 以适应 Windows。
或者，您可以使用 OpenGL。当您设置视口 x/y/z 范围时，您可以将其保留为“本机”单位，并让 OpenGL 转换为屏幕坐标。
编辑： 因为你的原点是中心。我会尝试
screenX = viewPort.ActualWidth * (screenX + 1.0) / 2.0
screenY = viewPort.ActualHeight * (1.0 - ((screenY + 1.0) / 2.0))
屏幕+1.0从[-1.0, 1.0]转换为[0.0, 2.0]。此时，除以 2.0 即可得到 [0.0, 1.0] 进行乘法。为了考虑到 Windows y 从笛卡尔 y 翻转，您可以通过从 1.0 减去前一个屏幕来从 [1.0, 0.0]（从左上到左下）转换为 [0.0, 1.0]（从上到下）。然后，您可以缩放到实际高度。
这并没有解决有问题的算法，但它可能对遇到这个问题的人有用（就像我所做的那样）。
在.NET 3.5中，您可以使用Visual3D.TransformToAncestor（视觉祖先）。我用它在 3D 视口的画布上绘制线框：
void CompositionTarget_Rendering(object sender, EventArgs e)
{
UpdateWireframe();
}
void UpdateWireframe()
{
GeometryModel3D model = cube.Content as GeometryModel3D;
canvas.Children.Clear();
if (model != null)
{
GeneralTransform3DTo2D transform = cube.TransformToAncestor(viewport);
MeshGeometry3D geometry = model.Geometry as MeshGeometry3D;
for (int i = 0; i < geometry.TriangleIndices.Count;)
{
Polygon p = new Polygon();
p.Stroke = Brushes.Blue;
p.StrokeThickness = 0.25;
p.Points.Add(transform.Transform(geometry.Positions[geometry.TriangleIndices[i++]]));
p.Points.Add(transform.Transform(geometry.Positions[geometry.TriangleIndices[i++]]));
p.Points.Add(transform.Transform(geometry.Positions[geometry.TriangleIndices[i++]]));
canvas.Children.Add(p);
}
}
}
这还考虑了模型等上的任何变换。
另请参阅：http://blogs.msdn.com/wpf3d/archive/2009/05/13/transforming-bounds.aspx
目前尚不清楚您想通过aspectRatio coeff 实现什么目标。如果该点位于视野的边缘，那么它应该位于屏幕的边缘，但如果aspectRatio!=1则不是。尝试设置aspectRatio=1并使窗口成为正方形。坐标还是不正确吗？
ActualWidthActualHeightscreenX 和 screenY 应该相对于屏幕中心进行计算...
我没有看到针对以下事实的更正：使用 Windows API 绘图时，原点位于屏幕的左上角。我假设你的坐标系是
y
|
|
+------x
另外，按照斯科特的问题，你的坐标系假设原点位于中心，还是位于左下角？
但是，Windows 屏幕 API 是
+-------x
|
|
|
y
您需要坐标变换才能从经典笛卡尔坐标转换为 Windows。
格罗基斯：
在您上面的回复中有一行
GeometryModel3D model = cube.Content as GeometryModel3D;
你能多写一点关于什么是“立方体”吗？
TY！