three.js 05-09 之 PolyhedronGeometry 幾何體

    今天是最後一篇介紹 three.js 中常用的基礎幾何體。本篇將要介紹的是 PolyhedronGeometry 幾何體。翻譯成中文就叫多面體。多面體是一種只有平面和直邊的幾何體。多數情況下我們不會使用這種幾何體,因爲 three.js 庫爲我們提供了幾種特定的多面體,如:TetrahedronGeometry 四面體、OctahedronGeometry 八面體、DodecahedronGeometry 十二面體、IcosahedronGeometry 二十面體。

    我們先來看看 PolyhedronGeometry 多面體的幾個常用屬性:

屬性 描述
vertices 必須。此屬性定義構成多面體的頂點
faces 必須。此屬性定義由 vertices 中的點構成的面
radius 可選。此屬性定義多面體的大小。默認值是 1
detail 可選。此屬性定義給多面體添加哪種額外細節。取值範圍是大於等於 0。當設爲 0 時,多面體的每一個面都不會有任何細節;爲 1 時,每一個面多將再次分成 4 個小三角形表示;爲 2 時,再次分隔的每一個面又會繼續分成 4 個小三角形,以此類推
    其他幾種特殊的多面體,只有 radius 和 detail 兩個屬性,不再過多嗷述。下面給出一個具體示例,代碼如下:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>示例 05.09 - PolyhedronGeometry</title>
	<script src="../build/three.js"></script>
	<script src="../build/js/controls/OrbitControls.js"></script>
	<script src="../build/js/libs/stats.min.js"></script>
	<script src="../build/js/libs/dat.gui.min.js"></script>
	<script src="../jquery/jquery-3.2.1.min.js"></script>
    <style>
        body {
            /* 設置 margin 爲 0,並且 overflow 爲 hidden,來完成頁面樣式 */
            margin: 0;
            overflow: hidden;
        }
		/* 統計對象的樣式 */
		#Stats-output {
			position: absolute;
			left: 0px;
			top: 0px;
		}
    </style>
</head>
<body>

<!-- 用於 WebGL 輸出的 Div -->
<div id="webgl-output"></div>
<!-- 用於統計 FPS 輸出的 Div -->
<div id="stats-output"></div>

<!-- 運行 Three.js 示例的 Javascript 代碼 -->
<script type="text/javascript">

	var scene;
	var camera;
	var render;
	var webglRender;
	//var canvasRender;
	var controls;
	var stats;
	var guiParams;
	
	var ground;
	//var box;
	//var sphere;
	//var cylinder;
	//var plane;
	//var torus;
	//var torusKnot;
	var polyhedron;
	
	var meshMaterial;
	
	var ambientLight;
	var spotLight;
	var axesHelper;
	//var cameraHelper;

    $(function() {
		stats = initStats();
		scene = new THREE.Scene();
		
		webglRender = new THREE.WebGLRenderer( {antialias: true, alpha: true} ); // antialias 抗鋸齒
		webglRender.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
		webglRender.setClearColor(0xeeeeee, 1.0);
		webglRender.shadowMap.enabled = true; // 允許陰影投射
		render = webglRender;
		
		camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.01, 1000); // 2147483647
		camera.position.set(-45.5, 68.2, 90.9);
		
		var target = new THREE.Vector3(10, 0 , 0);
		controls = new THREE.OrbitControls(camera, render.domElement);
		controls.target = target;
		camera.lookAt(target);
		
		$('#webgl-output')[0].appendChild(render.domElement);
		window.addEventListener('resize', onWindowResize, false);
		
		// 加入一個座標軸:X(橙色)、Y(綠色)、Z(藍色)
		axesHelper = new THREE.AxesHelper(60);
		scene.add(axesHelper);
		
		ambientLight = new THREE.AmbientLight(0x0c0c0c);
		scene.add(ambientLight);
		
		spotLight = new THREE.SpotLight(0xffffff);
        spotLight.position.set(0, 60, 30);
		spotLight.shadow.mapSize.width = 5120; // 必須是 2的冪,默認值爲 512
		spotLight.shadow.mapSize.height = 5120; // 必須是 2的冪,默認值爲 512
        spotLight.castShadow = true;
        scene.add(spotLight);
		//cameraHelper = new THREE.CameraHelper(spotLight.shadow.camera);
		//scene.add(cameraHelper);
		
		// 加入一個地面
		var groundGeometry = new THREE.PlaneGeometry(100, 100, 4, 4);
		var groundMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0x777777}); // MeshBasicMaterial 材質不能接收陰影
		ground = new THREE.Mesh(groundGeometry, groundMaterial);
		ground.rotation.set(-0.5 * Math.PI, 0, 0); // 沿着 X軸旋轉-90°
		ground.receiveShadow = true;
		scene.add(ground);
		
		// 材質
        meshMaterial = [
			new THREE.MeshNormalMaterial({side: THREE.DoubleSide}),
			new THREE.MeshBasicMaterial({wireframe: true})
		];
		
		/** 用來保存那些需要修改的變量 */
		guiParams = new function() {
			this.rotationSpeed = 0.02;
			
			this.radius = 12;
			this.detail = 0;
			this.type = 'Tetrahedron';
		}
		/** 定義 dat.GUI 對象,並綁定 guiParams 的幾個屬性 */
		var gui = new dat.GUI();
		gui.add(guiParams, 'radius', 1, 30, 1).onChange(function(e){updateMesh()});
		gui.add(guiParams, 'detail', 0, 5, 1).onChange(function(e){updateMesh()});
		gui.add(guiParams, 'type', ['Tetrahedron', 'Octahedron', 'Icosahedron', 'Dodecahedron', 'Polyhedron']).onChange(function(e){updateMesh()});
		
		updateMesh();
		
		renderScene();
    });
	
	/** 渲染場景 */
	function renderScene() {
		stats.update();
		//rotateMesh(); // 旋轉物體
		
		requestAnimationFrame(renderScene);
		render.render(scene, camera);
	}
	
	/** 初始化 stats 統計對象 */
	function initStats() {
		stats = new Stats();
		stats.setMode(0); // 0 爲監測 FPS;1 爲監測渲染時間
		$('#stats-output').append(stats.domElement);
		return stats;
	}
	
	/** 當瀏覽器窗口大小變化時觸發 */
	function onWindowResize() {
		camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
		camera.updateProjectionMatrix();
		render.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
	}
	
	/** 旋轉物體 */
	var step = 0;
	function rotateMesh() {
		step += guiParams.rotationSpeed;
		scene.traverse(function(mesh) {
			if (mesh instanceof THREE.Mesh && mesh != ground && mesh != axesHelper) {
				//mesh.rotation.x = step;
				mesh.rotation.y = step;
				//mesh.rotation.z = step;
			}
		});
	}
	
	function updateMesh() {
		scene.remove(polyhedron);
		
		// 定義 polyhedron
		var polyhedronGeometry;
		switch(guiParams.type) {
			case 'Tetrahedron': // 四面體
				polyhedronGeometry = new THREE.TetrahedronGeometry(guiParams.radius, guiParams.detail);
				break;
			case 'Octahedron': // 八面體
				polyhedronGeometry = new THREE.OctahedronGeometry(guiParams.radius, guiParams.detail);
				break;
			case 'Dodecahedron': // 十二面體
				polyhedronGeometry = new THREE.DodecahedronGeometry(guiParams.radius, guiParams.detail);
				break;
			case 'Icosahedron': // 二十面體
				polyhedronGeometry = new THREE.IcosahedronGeometry(guiParams.radius, guiParams.detail);
				break;
			case 'Polyhedron': // 自定義多面體
				var verticesOfCube = [
					1, 0, 1,
					1, 0, -1,
					-1, 0, -1,
					-1, 0, 1,
					0, 1, 0
				];
				var indicesOfFaces = [
					0, 1, 2,
					2, 3, 0,
					0, 1, 4,
					1, 2, 4,
					2, 3, 4,
					3, 0, 4
				];
				polyhedronGeometry = new THREE.PolyhedronGeometry(verticesOfCube, indicesOfFaces, guiParams.radius, guiParams.detail);
				break;
		};
		
		polyhedron = new THREE.SceneUtils.createMultiMaterialObject(polyhedronGeometry, meshMaterial);
		polyhedron.children[1].castShadow = true; // polyhedron.children[0] 的材質是 MeshNormalMaterial,不能投射陰影
		polyhedron.position.set(0, guiParams.radius * 2 + 3, 0);
		scene.add(polyhedron);
	}

</script>
</body>
</html>

未完待續···

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章