Modell-Editor

In diesem Dokument wird beschrieben, wie Sie mit dem Visual Studio Model-Editor 3D-Modelle anzuzeigen, erstellen und ändern können.

Sie können den Model-Editor verwenden, um einfache 3D-Modelle von Grund auf zu erstellen, oder komplexere 3D-Modelle, die mithilfe vollwertiger 3D-Modellierungstools erstellt wurden, anzuzeigen und zu ändern. Der Model-Editor unterstützt mehrere 3D-Modellformate, die in der Entwicklung von DirectX-Apps verwendet werden.

Unterstützte Formate

Der Model-Editor unterstützt folgende Modellformate:

Erste Schritte

In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie Ihrem Visual Studio-Projekt ein 3D-Modell hinzufügen. Außerdem erhalten Sie grundlegende Informationen über die ersten Schritte bei der Erstellung von 3D-Modellen.

So fügen Sie Ihrem Projekt ein 3D-Modell hinzu

1. Öffnen Sie im Projektmappen-Explorer das Kontextmenü des Projekts, zu dem Sie das Bild hinzufügen möchten, und wählen Sie dann Hinzufügen und Neues Element aus.

2. Wählen Sie im Dialogfeld Neues Element hinzufügen unter Installiert die Option Grafiken und anschließend 3D-Szene (.fbx) aus.

3. Geben Sie den Namen der Modelldatei und den Speicherort an, in dem sie erstellt werden soll.

4. Wählen Sie die Schaltfläche Hinzufügen aus.

Achsenausrichtung

Visual Studio unterstützt jede Ausrichtung der 3D-Achse und lädt Informationen zur Achsenausrichtung aus den unterstützten Modelldateiformaten. Wird keine Achsenausrichtung angegeben, verwendet Visual Studio standardmäßig das rechtshändige Koordinatensystem. Der Achsenindikator zeigt die aktuelle Achsenausrichtung in der rechten unteren Ecke der Entwurfsoberfläche an. Der Achsenindikator stellt die X-Achse in Rot dar, die y-Achse in Grün und die z-Achse in Blau.

Erste Schritte bei der Erstellung eines 3D-Modells

Im Modell-Editor wird jedes neue Objekt zuerst immer in einer der grundlegenden 3D-Formen (Primitive) erstellt, die in den Modell-Editor integriert sind. Fügen Sie der Szene ein Primitiv hinzu, um neue und eindeutige Objekte zu erstellen, und ändern Sie dann dessen Form durch Verschieben der Scheitelpunkte. Bei komplexen Formen können Sie zusätzliche Scheitelpunkte hinzufügen, indem Sie Extrusionen oder Unterteilungen verwenden und diese dann ändern. Unter 3D-Objekte erstellen und importieren finden Sie Informationen, wie Sie ein Primitiv-Objekt zu Ihrer Szene hinzufügen. Unter Ändern von Objekten finden Sie Informationen, wie Sie weitere Scheitelpunkte zu einem Objekt hinzufügen.

Arbeiten mit dem Model-Editor

In den folgenden Abschnitten wird beschrieben, wie Sie den Model-Editor für die Arbeit mit 3D-Modellen verwenden können.

Symbolleisten des Model-Editors

Die Symbolleisten des Model-Editors enthalten Befehle, die Ihnen die Arbeit mit 3D-Modellen erleichtern.

Befehle, die den Zustand des Model-Editors beeinflussen, finden Sie auf der Symbolleiste Model-Editor-Modus im Visual Studio-Hauptfenster. Modellierungstools und vorbereitete Befehle befinden sich auf der Symbolleiste Model-Editor der Entwurfsoberfläche des Model-Editors.

Die Symbolleiste Model-Editor-Modus:

In dieser Tabelle werden die Elemente der Symbolleiste Model-Editor-Modus beschrieben und in der Reihenfolge aufgelistet, in der sie auf der Symbolleiste von links nach rechts angezeigt werden.

Die Symbolleiste Model-Editor:

In der folgenden Tabelle werden die Elemente der Symbolleiste Model-Editor-Modus beschrieben und in der Reihenfolge aufgelistet, in der sie auf der Symbolleiste von oben nach unten angezeigt werden.

Steuern der Ansicht

Die 3D-Szene wird entsprechend der Ansicht gerendert, die Sie sich als eine Art virtueller Kamera vorstellen können, mit einer Position und einer Ausrichtung. Ändern Sie Position und Ausrichtung, mit den Ansichtssteuerelementen auf der Symbolleiste Model-Editor-Modus.

In der folgenden Tabelle werden die Hauptsteuerelemente der Ansicht beschrieben.

Die Ansicht wird zwar von der virtuellen Kamera erstellt, ist jedoch auch durch eine Projektion definiert. Die Projektion definiert, wie Formen und Objekte in der Ansicht auf der Entwurfsoberfläche in Pixel übersetzt werden. Sie können auf der Symbolleiste Model-Editor zwischen der Projektionsoption Perspektive oder Orthografisch wählen.

Es kann hilfreich sein, eine 3D-Szene von einer bekannten Position aus und in einem bekannten Winkel anzuzeigen zu lassen. Zum Beispiel bei einem Vergleich von zwei ähnlichen Szenen. In so einem Fall stellt der Model-Editor mehrere vordefinierte Ansichten zur Verfügung. Zum Verwenden einer vordefinierte Ansicht, klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor-Modus auf die Option Ansicht und wählen anschließend die gewünschte vordefinierte Ansicht aus: vorne, hinten, links, rechts, oben oder unten. Die virtuelle Kamera ist in diesen Ansichten direkt auf den Ursprung der Szene ausgerichtet. Wenn Sie beispielsweise Oberseite anzeigen auswählen, zeigt die virtuelle Kamera direkt von oben auf den Ursprung der Szene.

Anzeigen zusätzlicher Geometriedetails

Zum besseren Verständnis eines 3D-Objekts oder einer 3D-Szene, können Sie zusätzliche Geometriedetails wie die vertexspezifische oder flächenspezifische Normale oder Pivotpunkte der aktuellen Auswahl und weitere Details anzeigen. Um sie auf der Symbolleiste Model-Editor zu aktivieren oder zu deaktivieren, klicken Sie auf Skripts und Ansicht und wählen anschließend die gewünschte Option aus.

3D-Objekte erstellen und Importieren

Um der Szene eine vordefinierte 3D-Form hinzuzufügen, wählen Sie im Werkzeugkasten die gewünschte Form aus und verschieben Sie sie dann auf die Entwurfsoberfläche. Neue Formen werden am Ursprung der Szene positioniert. Der Model-Editor stellt sieben Formen zur Verfügung: Kegel, Würfel, Zylinder, Scheibe, Ebene, Kugel und Teekanne.

Um ein 3D-Objekt von einer Datei zu importieren, klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor auf Erweitert, Szenenverwaltung, Importieren, und geben Sie dann die Datei an die Sie importieren möchten.

Transformieren von Objekten

Sie können ein Objekt transformieren, indem Sie die Eigenschaften Drehung, Skalierung und Übersetzung ändern. Drehung richtet ein Objekt aus, indem es nacheinander um die durch den Pivotpunkt des Objekts definierte x-Achse, y-Achse und z-Achse gedreht wird. Jede Drehungsspezifikation verfügt über drei Komponenten: x, y und z; in dieser Reihenfolge. Die Komponenten werden in Grad angegeben. Skalierung ändert die Größe eines Objekts. Dabei wird das Objekt entlang einer oder mehrerer auf dem Pivotpunkt zentrierter Achsen um einen angegebenen Faktor gestreckt. Übersetzung legt ein Objekt im dreidimensionalen Raum relativ zu seinem übergeordneten Element anstatt relativ zu seinem Pivotpunkt fest.

Sie können ein Objekt entweder mithilfe der Modellierungstools transformieren oder, indem Sie Eigenschaften festlegen.

So transformieren Sie ein Objekt mithilfe der Modellingtools

1. Wählen Sie im Auswahlmodus das Objekt aus, das Sie transformieren möchten. Eine Drahtmodellüberlappung zeigt an, dass das Objekt ausgewählt ist.

2. Klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor und wählen Sie das Tool Verschieben, Skalierung oder Drehen aus. Ein Übersetzungs-, Skalierungs- oder ein Drehungsmanipulator wird angezeigt.

3. Verwenden Sie den Manipulator, um die Transformation durchzuführen. Der Manipulator für Übersetzungs- und Skalierungstransformationen ist ein Achsenindikator. Sie können eine Achse nacheinander ändern oder, mithilfe des weißen Würfels in der Mitte des Indikators, alle Achsen gleichzeitig. Der Manipulator für Drehung ist eine Kugel aus farbcodierten Kreisen, entsprechend der x-Achse (rot), der y-Achse (grün) und der z-Achse (blau). Für eine gewünschte Drehung müssen Sie jede Achse einzeln ändern.

So transformieren Sie ein Objekt durch Festlegen der Eigenschaften

1. Wählen Sie im Auswahlmodus das Objekt aus, das Sie transformieren möchten. Eine Drahtmodellüberlappung zeigt an, dass das Objekt ausgewählt ist.

2. Geben Sie im Fenster Eigenschaften Werte für die Eigenschaften Drehung, Skalierung und Übersetzung an.

   Wichtig

   Geben Sie für die Eigenschaft Drehung den Grad der Drehung um jede der drei Achsen an.Drehungen werden nach der Reihe ausgeführt. Planen Sie daher eine Drehung zuerst in Hinblick auf die Drehung der x-Achse, dann die der Y-Achse und anschließend die der z-Achse.

Mithilfe der Modellierungstools können Sie schnell Transformationen erstellen, die jedoch nicht genau sind. Durch Festlegen der Objekteigenschaften, können Sie Transformationen genau allerdings nicht schnell angeben. Es wird empfohlen, die Modellierungstools zu verwenden, um sich so weit wie möglich an die gewünschte Transformationen anzunähern und die Feinabstimmung anschließend über die Eigenschaftswerte vorzunehmen.

Wenn Sie keine Manipulatoren verwenden möchten, können Sie den Freihandform-Modus aktivieren. Klicken Sie zum Aktivieren (oder Deaktivieren) des Freihandform-Modus auf der Symbolleiste Model-Editor auf Skripts, Tools, Freihandform Manipulation. Im Freihandform-Modus können Sie an jedem Punkt auf der Entwurfsoberfläche mit einer Manipulation beginnen, anstatt an einem Punkt auf dem Manipulator. Im Freihandform-Modus können Sie Änderungen an bestimmten Achsen einschränken, indem Sie diejenigen sperren, die Sie nicht ändern möchten. Klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor-Modus auf eine beliebige Kombination aus den Schaltflächen LockX, LockY und LockZ.

Es ist es möglicherweise hilfreich, Objekte zum Arbeiten am Raster auszurichten. Klicken Sie zum Aktivieren (oder Deaktivieren) der Ausrichtung am Raster auf der Symbolleiste Model-Editor-Modus auf Ausrichten. Bei aktivierter Ausrichtung am Raster, sind die Transformationenen Verschiebung, Drehung und Skalierung auf vordefinierte Schritte beschränkt.

Arbeiten mit dem Pivotpunkt

Der Pivotpunkt eines Objekts definiert seinen Drehungs- und Skalierungsmittelpunkt. Sie können den Pivotpunkt eines Objekts ändern, um die Auswirkungen von Drehungs- und Skalierungstransformationen auf das Objekt zu ändern. Klicken Sie zum Aktivieren (oder Deaktivieren) des Pivotmodus auf der Symbolleiste Model-Editor-Modus auf Pivot-Modus. Bei aktiviertem Pivotmodus wird ein kleiner Achsenindikator am Pivotpunkt des ausgewählten Objekts angezeigt. Sie können die Tools Übersetzung und Drehung dann zur Bearbeitung des Pivotpunkts verwenden.

Ein Beispiel für die Verwendung des Pivotpunkts finden Sie unter Gewusst wie: Ändern des Pivotpunkts eines 3D-Modells.

Welt-Modus und lokaler Modus

Verschiebung und Drehung lassen sich im lokalen Koordinatensystem (oder lokaler Verweisrahmen) des Objekts oder im Koordinatensystem der Welt (oder Weltverweisrahmen) umsetzen. Der Weltverweisrahmen ist von der Drehung des Objekts unabhängig. Die Standardeinstellung ist der lokale Modus. Klicken Sie zum Aktivieren (oder Deaktivieren) des Weltmodus auf der Symbolleiste Model-Editor-Modus auf die Schaltfläche WorldLocal.

Freies Ändern von Objekten auf der Zeichenfläche

Sie können die Form eines 3D-Objekts ändern, indem Sie die Schnittpunkte, Ränder und Flächen verschieben oder löschen. Standardmäßig ist der Model-Editor auf Objektmodus eingestellt, damit Sie komplette Objekte auswählen und transformieren können. Wählen Sie Punkte, Ränder oder Flächen mithilfe des entsprechenden Auswahlmodus aus. Klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor-Modus auf Auswahlmodi und wählen Sie dann den gewünschten Modus aus.

Mithilfe von Extrusionen oder Unterteilungen können Sie zusätzliche Schnittpunkte erstellen. Extrusion dupliziert die Vertices einer Fläche (ein koplanarer Satz von Vertices), die durch die duplizierten Vertices verbunden bleiben. Mit Unterteilung werden Schnittpunkte hinzugefügt, um aus einer Fläche mehrere Flächen zu erstellen. Zum Erstellen der neuen Flächen werden neue Schnittpunkte hinzugefügt. Einer im Mittelpunkt der ursprünglichen Fläche und jeweils ein weiterer mitten auf jedem Rand. Sie werden dann mit den ursprünglichen Schnittpunkten verknüpft. Die Anzahl der hinzugefügten Flächen entspricht der Anzahl Rändern der ursprünglichen Fläche. In beiden Fällen können Sie die neuen Schnittpunkte übersetzen, drehen und anpassen, um die Geometrie des Objekts zu ändern.

So extrudieren Sie eine Fläche aus einem Objekt

1. Wählen Sie im Flächenauswahlmodus die Fläche aus, die Sie extrudieren möchten.

2. Klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor auf Skripts, Tools und Extrudieren.

So unterteilen Sie Flächen.

1. Wählen Sie im Flächenauswahlmodus die Flächen aus, die Sie unterteilen möchten. Da das Unterteilen neue Randdaten erstellt, erhalten Sie mit einer Unterteilung aller Flächen auf einmal konsistentere Ergebnisse, sofern die Flächen aneinandergrenzen.

2. Klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor auf Skripts, Tools und Unterteilen.

Sie können Flächen auch triangulieren, Objekte zusammenfügen und ausgewählte Polygone in neue Objekte konvertieren. Triangulation erstellt zusätzliche Ränder, indem Flächen, die nicht dreieckig sind, in die optimale Anzahl von Dreiecken konvertiert werden. Es werden jedoch keine zusätzlichen geometrischen Details bereitgestellt. Zusammenführen kombiniert die ausgewählten Objekte in einem Objekt. Neue Objekte können aus einer Polygon-Auswahl erstellt werden.

So triangulieren Sie eine Fläche

1. Wählen Sie im Flächenauswahlmodus die Fläche aus, die Sie triangulieren möchten.

2. Klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor auf Skripts, Tools und Triangulieren.

So führen Sie Objekte zusammen

1. Wählen Sie im Modus "Objektauswahl" die Objekte, die Sie zusammenführen möchten.

2. Klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor auf Skripts, Tools und Objekte zusammenführen.

So erstellen Sie ein Objekt aus einer Polygon-Auswahl

1. Wählen Sie im Flächenauswahlmodus die Fläche aus, aus der Sie in ein neues Objekt erstellen möchten.

2. Klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor auf Skripts, Tools und Objekt aus Polygonauswahl erstellen.

Arbeiten mit Materialien und Shadern

Die Darstellung eines Objekts wird durch das Zusammenwirken der Beleuchtung in der Szene und dem Material des Objekts bestimmt. Materialien werden über Eigenschaften definiert, die beschreiben, wie die Oberfläche auf unterschiedliche Lichtarten reagiert und über ein Shaderprogramm, das die endgültige Farbe jedes Pixels auf der Objektoberfläche auf Grundlage von Beleuchtungsinformationen, Strukturschemas, normalen Schemas und anderen Daten berechnet.

Der Model-Editor stellt folgende Standardmaterialien bereit:

Jedes dieser Materialien stellt eine Textur auf der Oberfläche eines Objekts. Sie können für jedes Objekt, von dem das Material verwendet wird, eine andere Textur festlegen.

Um die Reaktion eines bestimmten Objekts auf verschiedenen Lichtquellen in der Szene zu ändern, können Sie die Beleuchtungseigenschaften des Materials unabhängig von anderen Objekten ändern, bei denen das Material verwendet wird. Die folgende Tabelle beschreibt allgemeine Beleuchtungseigenschaften:

Abhängig von den vom Material unterstützten Möglichkeiten, können Sie seine Beleuchtungseigenschaften, Texturen und andere Daten ändern. Wählen Sie im Auswahl-Modus das Objekt aus, dessen Material Sie ändern möchten. Ändern Sie anschließend im Fenster Eigenschaften die Optionen MaterialAmbient, MaterialDiffuse, MaterialEmissive, MaterialSpecular, MaterialSpecularPower oder andere verfügbare Eigenschaften. Ein Material kann bis zu acht Texturen tragen, deren Eigenschaften nacheinander als Texture1 bis Texture8 bezeichnet werden.

Um alle Materialien von einem Objekt zu entfernen, klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor auf Skripts, Material, Materialien entfernen.

Sie können den Shader-Designer verwenden, um benutzerdefinierte Shadermaterialien zu erstellen, die Sie auf Objekte in der 3D-Szene anwenden können. Informationen zum Erstellen benutzerdefinierter Shadermaterialien finden Sie unter Shader-Designer. Weitere Informationen zur Anwendung benutzerdefinierter Shadermaterialien auf ein Objekt finden Sie unter Gewusst wie: Anwenden eines Shaders auf ein 3D-Modell.

Szenenverwaltung

Sie können Szenen wie eine Hierarchie von Objekten verwalten. Werden mehrere Objekte in einer Hierarchie angeordnet, wirkt sich jede Übersetzung, Skalierung oder Drehung eines übergeordneten Knotens auch auf die untergeordneten Elemente aus. Das ist hilfreich, wenn Sie aus grundlegenderen Objekten komplexe Objekte oder Szenen erstellen möchten.

Mithilfe des Fensters Dokumentgliederung können Sie die Szenenhierarchie auswählen und Szenenknoten anzeigen. Haben Sie einen Knoten in der Gliederung ausgewählt, können Sie die Eigenschaften mithilfe des Fensters Eigenschaften ändern.

Sie können eine Hierarchie von Objekten entweder erstellen, indem Sie eins davon als übergeordnetes Element festlegen oder indem Sie alle unter einem Platzhalterknoten, der als übergeordnetes Element auftritt, als gleichgeordnete Elemente gruppieren.

So erstellen Sie eine Hierarchie mit übergeordnetem Objekt

1. Wählen Sie im Auswahl-Modus zwei oder mehr Objekte aus. Das erste Objekt, das Sie auswählen, wird zum übergeordneten Objekt.

2. Klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor auf Skripts, Szenenverwaltung, Übergeordnetes Element festlegen.

So erstellen Sie eine Hierarchie gleichgeordneter Objekte

1. Wählen Sie im Auswahl-Modus zwei oder mehr Objekte aus. Ein Platzhalterobjekt wird erstellt und wird zum übergeordneten Objekt.

2. Klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor auf Skripts, Szenenverwaltung, Gruppe erstellen.

Der Model-Editor verwendet ein weißes Drahtmodell zur Identifizierung des zuerst ausgewählten Objekts, das zum übergeordneten Element wird. Andere Objekte in der Auswahl werden mit einem blauen Drahtmodell dargestellt. Standardmäßig werden Platzhalterknoten nicht angezeigt. Damit Platzhalterknoten angezeigt werden, klicken Sie auf der Symbolleiste Model-Editor auf Skripts, Szenenverwaltung, Platzhalterknoten anzeigen. Sie können mit Platzhalterknoten genauso arbeiten, wie mit Objekten ohne Platzhalterknoten.

Möchten Sie die Zuordnung zwischen zwei übergeordneten und untergeordneten Objekten entfernen, wählen Sie das untergeordnete Objekt und klicken Sie dann auf der Symbolleiste Model-Editor auf Skripts, Szenenverwaltung, Übergeordnetes Element entfernen. Sobald Sie das übergeordnete Element vom untergeordneten Objekt trennen, wird das untergeordnete Objekt zu einem Stammobjekt in der Szene.

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