RenderTargetBitmap和Viewport3D - 质量问题

时间：2010-02-01 18:24:44

标签： c# .net wpf 3d rendertargetbitmap

我想将一个3D场景从Viewport3D导出到位图。

显而易见的方法是使用RenderTargetBitmap - 但是当我这样做时，导出的位图的质量明显低于屏幕上的图像。环顾四周，似乎RenderTargetBitmap没有利用硬件渲染。这意味着渲染是在Tier 0完成的。这意味着没有mip-mapping等，因此降低了导出图像的质量。

有谁知道如何以屏幕质量导出Viewport3D的位图？

澄清

虽然下面给出的示例没有显示这一点，但我最终需要将Viewport3D的位图导出到文件中。据我所知，唯一的方法是将图像输入到文件中从BitmapSource派生的东西。下面的Cplotts显示使用RenderTargetBitmap提高导出质量可以改善图像，但由于渲染仍然在软件中完成，因此速度极慢。

有没有办法使用硬件渲染将渲染的3D场景导出到文件？当然应该可以吗？

你可以看到这个xaml的问题：

<Window x:Class="RenderTargetBitmapProblem.Window1"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml" Height="400" Width="500">
    <Grid>
        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition/>
            <RowDefinition Height="Auto"/>
        </Grid.RowDefinitions>
        <Viewport3D Name="viewport3D">
            <Viewport3D.Camera>
                <PerspectiveCamera Position="0,0,3"/>
            </Viewport3D.Camera>
            <ModelVisual3D>
                <ModelVisual3D.Content>
                    <AmbientLight Color="White"/>
                </ModelVisual3D.Content>
            </ModelVisual3D>
            <ModelVisual3D>
                <ModelVisual3D.Content>
                    <GeometryModel3D>
                        <GeometryModel3D.Geometry>
                            <MeshGeometry3D Positions="-1,-10,0  1,-10,0  -1,20,0  1,20,0"
                                            TextureCoordinates="0,1 0,0 1,1 1,0"
                                            TriangleIndices="0,1,2 1,3,2"/>
                        </GeometryModel3D.Geometry>
                        <GeometryModel3D.Material>
                            <DiffuseMaterial>
                                <DiffuseMaterial.Brush>
                                    <ImageBrush ImageSource="http://www.wyrmcorp.com/galleries/illusions/Hermann%20Grid.png"
                                                TileMode="Tile" Viewport="0,0,0.25,0.25"/>
                                </DiffuseMaterial.Brush>
                            </DiffuseMaterial>
                        </GeometryModel3D.Material>
                    </GeometryModel3D>
                </ModelVisual3D.Content>
                <ModelVisual3D.Transform>
                    <RotateTransform3D>
                        <RotateTransform3D.Rotation>
                            <AxisAngleRotation3D Axis="1,0,0" Angle="-82"/>
                        </RotateTransform3D.Rotation>
                    </RotateTransform3D>
                </ModelVisual3D.Transform>
            </ModelVisual3D>
        </Viewport3D>
        <Image Name="rtbImage" Visibility="Collapsed"/>
        <Button Grid.Row="1" Click="Button_Click">RenderTargetBitmap!</Button>
    </Grid>
</Window>

这段代码：

    private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        RenderTargetBitmap bmp = new RenderTargetBitmap((int)viewport3D.ActualWidth, 
            (int)viewport3D.ActualHeight, 96, 96, PixelFormats.Default);
        bmp.Render(viewport3D);
        rtbImage.Source = bmp;
        viewport3D.Visibility = Visibility.Collapsed;
        rtbImage.Visibility = Visibility.Visible;
    }

6 个答案:

答案 0 :(得分：5)

RenderTargetBitmap上没有任何设置告诉它使用硬件进行渲染，因此您必须回退使用Win32或DirectX。我建议使用this article中给出的DirectX技术。本文中的以下代码显示了它是如何完成的（这是C ++代码）：

extern IDirect3DDevice9* g_pd3dDevice;
Void CaptureScreen()
{
    IDirect3DSurface9* pSurface;
    g_pd3dDevice->CreateOffscreenPlainSurface(ScreenWidth, ScreenHeight,
        D3DFMT_A8R8G8B8, D3DPOOL_SCRATCH, &pSurface, NULL);
    g_pd3dDevice->GetFrontBufferData(0, pSurface);
    D3DXSaveSurfaceToFile("Desktop.bmp",D3DXIFF_BMP,pSurface,NULL,NULL);
    pSurface->Release(); 
}

您可以创建与呈现WPF内容的位置对应的Direct3D设备，如下所示：

  1. 在屏幕图片中的某个点上调用Visual.PointToScreen
  2. 在MonitorFromPoint中呼叫User32.dll以获取hMonitor
  3. 在Direct3DCreate9中呼叫d3d9.dll以获取pD3D
  4. 调用pD3D->GetAdapterCount()来计算适配器
  5. 从0迭代到count-1并调用pD3D->GetAdapterMonitor()并与之前检索的hMonitor进行比较以确定适配器索引
  6. 致电pD3D->CreateDevice()以创建设备本身

    7. 我可能会在用C ++ / CLR编写的单独库中完成大部分工作，因为我很熟悉这种方法，但您可能会发现使用SlimDX.我很容易将其转换为纯C＃和托管代码尚未尝试过。

答案 1 :(得分：4)

我不知道mip-mapping是什么（或软件渲染器是否进行了这种操作和/或多级抗锯齿），但我确实记得Charles Petzold前一段post那是所有关于打印高分辨率WPF 3D视觉效果。

我用你的示例代码尝试了它，看起来效果很好。所以，我假设你需要稍微扩展一下。

您需要在rtbImage上将Stretch设置为None并修改Click事件处理程序，如下所示：

private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    // Scale dimensions from 96 dpi to 600 dpi.
    double scale = 600 / 96;

    RenderTargetBitmap bmp =
        new RenderTargetBitmap
        (
            (int)(scale * (viewport3D.ActualWidth + 1)),
            (int)(scale * (viewport3D.ActualHeight + 1)),
            scale * 96,
            scale * 96,
            PixelFormats.Default
        );
    bmp.Render(viewport3D);

    rtbImage.Source = bmp;

    viewport3D.Visibility = Visibility.Collapsed;
    rtbImage.Visibility = Visibility.Visible;
}

希望能解决你的问题！

答案 2 :(得分：1)

我认为你因为几个原因而得到了一个空白屏幕。首先，VisualBrush需要指向可见的Visual。第二，也许你忘记了RectangleGeometry需要有尺寸（我知道我最初做过）。

我确实看到了一些我不太了解的奇怪事情。也就是说，我不明白为什么我必须在VisualBrush上将AlignmentY设置为Bottom。

除此之外，我认为它有效...而且我认为您应该能够轻松地根据您的实际情况修改代码。

这是按钮点击事件处理程序：

private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    GeometryDrawing geometryDrawing = new GeometryDrawing();
    geometryDrawing.Geometry =
        new RectangleGeometry
        (
            new Rect(0, 0, viewport3D.ActualWidth, viewport3D.ActualHeight)
        );
    geometryDrawing.Brush =
        new VisualBrush(viewport3D)
        {
            Stretch = Stretch.None,
            AlignmentY = AlignmentY.Bottom
        };
    DrawingImage drawingImage = new DrawingImage(geometryDrawing);
    image.Source = drawingImage;
}

这是Window1.xaml：

<Window
    x:Class="RenderTargetBitmapProblem.Window1"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    SizeToContent="WidthAndHeight"
>
    <Grid>
        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition Height="400"/>
            <RowDefinition Height="*"/>
        </Grid.RowDefinitions>
        <Grid.ColumnDefinitions>
            <ColumnDefinition Width="400"/>
        </Grid.ColumnDefinitions>

        <Viewport3D
            x:Name="viewport3D"
            Grid.Row="0"
            Grid.Column="0"
        >
            <Viewport3D.Camera>
                <PerspectiveCamera Position="0,0,3"/>
            </Viewport3D.Camera>
            <ModelVisual3D>
                <ModelVisual3D.Content>
                    <AmbientLight Color="White"/>
                </ModelVisual3D.Content>
            </ModelVisual3D>
            <ModelVisual3D>
                <ModelVisual3D.Content>
                    <GeometryModel3D>
                        <GeometryModel3D.Geometry>
                            <MeshGeometry3D
                                Positions="-1,-10,0  1,-10,0  -1,20,0  1,20,0"
                                TextureCoordinates="0,1 0,0 1,1 1,0"
                                TriangleIndices="0,1,2 1,3,2"
                            />
                        </GeometryModel3D.Geometry>
                        <GeometryModel3D.Material>
                            <DiffuseMaterial>
                                <DiffuseMaterial.Brush>
                                    <ImageBrush
                                        ImageSource="http://www.wyrmcorp.com/galleries/illusions/Hermann%20Grid.png"
                                        TileMode="Tile"
                                        Viewport="0,0,0.25,0.25"
                                    />
                                </DiffuseMaterial.Brush>
                            </DiffuseMaterial>
                        </GeometryModel3D.Material>
                    </GeometryModel3D>
                </ModelVisual3D.Content>
                <ModelVisual3D.Transform>
                    <RotateTransform3D>
                        <RotateTransform3D.Rotation>
                            <AxisAngleRotation3D Axis="1,0,0" Angle="-82"/>
                        </RotateTransform3D.Rotation>
                    </RotateTransform3D>
                </ModelVisual3D.Transform>
            </ModelVisual3D>
        </Viewport3D>

        <Image
            x:Name="image"
            Grid.Row="0"
            Grid.Column="0"
        />

        <Button Grid.Row="1" Click="Button_Click">Render!</Button>
    </Grid>
</Window>

答案 3 :(得分：0)

我认为这里的问题确实是WPF的软件渲染器不执行mip-mapping和多级抗锯齿。您可以创建一个RanderTargetBitmap DrawingImage，而不是使用ImageSource，而DrawingImage是您要渲染的3D场景。理论上，硬件渲染应生成场景图像，然后您可以从{{1}}以编程方式提取。

答案 4 :(得分：0)

使用SlimDX，尝试访问ViewPort3D呈现的DirectX表面，
然后执行读取像素将缓冲区从图形卡的像素缓冲区读入常规存储器 获得（非托管）缓冲区后，使用不安全的代码或编组将其复制到现有的可写位图中。

答案 5 :(得分：0)

我在http://social.msdn.microsoft.com/Forums/en-US/wpf/thread/50989d46-7240-4af5-a8b5-d034cb2a498b/的Windows Presentation Foundation论坛上也对这个问题有了一些有用的答案。

特别是，我将尝试这两个答案，都来自Marco Zhou：

  

或者您可以尝试渲染   Viewport3D进入屏幕外   HwndSource，然后抓住它的HWND，   并将其输入Bitblt函数。该   Bitblt将复制已经存在的内容   由硬件光栅器渲染   回到你自己的内存缓冲区。一世   我不是自己尝试这种方法，但是   它值得尝试，理论上也是如此   说，它应该工作。

和

  

我认为一种简单的方法没有消除   进入WIN32 API就是放置了   Viewport3D进入ElementHost，并调用   它的ElementHost.DrawToBitmap（），一个   这里需要注意的是你需要打电话   DrawToBitmap（）在合适的时间   在Viewport3D完全“之后”   渲染“，你可以手动泵送   通过呼叫消息   System.Windows.Forms.Application.DoEvents（）   并勾起   CompositionTarget.Rendering事件到   从作文中获得回调   线程（这可能有效，因为我不是   确定Rendering事件是否正确   在这个典型的可靠   环境）。顺便说一下，上面的方法   是基于你的假设   不需要显示ElementHost   屏幕上。 ElementHost将是   显示在屏幕上，你可以   直接调用DrawToBitmap（）   方法

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