Three.js（三）—— 顶点概念，几何体结构

最新推荐文章于 2025-03-05 14:19:42 发布

summer_du

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分类专栏： Three.js 文章标签： javascript 开发语言 ecmascript

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3、顶点概念，几何体结构

3.1 顶点位置数据解析渲染

自定义几何体

var geometry = new THREE.BufferGeometry(); //创建一个Buffer类型几何体对象
//类型数组创建顶点数据
var vertices = new Float32Array([
  0, 0, 0, //顶点1坐标
  50, 0, 0, //顶点2坐标
  0, 100, 0, //顶点3坐标
  0, 0, 10, //顶点4坐标
  0, 0, 100, //顶点5坐标
  50, 0, 10, //顶点6坐标
]);
// 创建属性缓冲区对象
var attribue = new THREE.BufferAttribute(vertices, 3); //3个为一组，表示一个顶点的xyz坐标
// 设置几何体attributes属性的位置属性
geometry.attributes.position = attribue;

点模型points

// 点渲染模式
var material = new THREE.PointsMaterial({
  color: 0xff0000,
  size: 10.0 //点对象像素尺寸
}); //材质对象
var points = new THREE.Points(geometry, material); //点模型对象
scene.add(points); //点对象添加到场景中

线模型Line

// 线条渲染模式
var material=new THREE.LineBasicMaterial({
    color:0xff0000 //线条颜色
});//材质对象
var line=new THREE.Line(geometry,material);//线条模型对象
scene.add(line);//线条对象添加到场景中

3.2 顶点颜色数据插值计算

顶点颜色数据插值计算

在这里插入图片描述

每个顶点设置一种颜色

var geometry = new THREE.BufferGeometry(); //声明一个缓冲几何体对象

//类型数组创建顶点位置position数据
var vertices = new Float32Array([
  0, 0, 0, //顶点1坐标
  50, 0, 0, //顶点2坐标
  0, 100, 0, //顶点3坐标

  0, 0, 10, //顶点4坐标
  0, 0, 100, //顶点5坐标
  50, 0, 10, //顶点6坐标
]);
// 创建属性缓冲区对象
var attribue = new THREE.BufferAttribute(vertices, 3); //3个为一组，作为一个顶点的xyz坐标
// 设置几何体attributes属性的位置position属性
geometry.attributes.position = attribue;
//类型数组创建顶点颜色color数据
var colors = new Float32Array([
  1, 0, 0, //顶点1颜色
  0, 1, 0, //顶点2颜色
  0, 0, 1, //顶点3颜色

  1, 1, 0, //顶点4颜色
  0, 1, 1, //顶点5颜色
  1, 0, 1, //顶点6颜色
]);
// 设置几何体attributes属性的颜色color属性
geometry.attributes.color = new THREE.BufferAttribute(colors, 3); //3个为一组,表示一个顶点的颜色数据RGB
//材质对象
var material = new THREE.PointsMaterial({
  // 使用顶点颜色数据渲染模型，不需要再定义color属性
  // color: 0xff0000,
  vertexColors: THREE.VertexColors, //以顶点颜色为准
  size: 10.0 //点对象像素尺寸
});
// 点渲染模式  点模型对象Points
var points = new THREE.Points(geometry, material); //点模型对象
scene.add(points); //点对象添加到场景

材质属性.vertexColors

var material = new THREE.PointsMaterial({
  // 使用顶点颜色数据渲染模型，不需要再定义color属性
  // color: 0xff0000,
  vertexColors: THREE.VertexColors, //以顶点颜色为准
  size: 10.0 //点对象像素尺寸
});

关于材质的属性.vertexColors可以查看Material文档介绍，属性.vertexColors的默认值是THREE.NoColors，这也就是说模型的颜色渲染效果取决于材质属性.color，如果把材质属性.vertexColors的值设置为THREE.VertexColors,threejs渲染模型的时候就会使用几何体的顶点颜色数据geometry.attributes.color。

3.3 顶点法向量光照计算

没有法向量数据，点光源、平行光等带有方向性的光源不会起作用

var normals = new Float32Array([
  0, 0, 1, //顶点1法向量
  0, 0, 1, //顶点2法向量
  0, 0, 1, //顶点3法向量

  0, 1, 0, //顶点4法向量
  0, 1, 0, //顶点5法向量
  0, 1, 0, //顶点6法向量
]);
// 设置几何体attributes属性的位置normal属性
geometry.attributes.normal = new THREE.BufferAttribute(normals, 3); //3个为一组,表示一个顶点的法向量数据

3.4 顶点索引复用

var geometry = new THREE.BufferGeometry(); //声明一个空几何体对象
//类型数组创建顶点位置position数据
var vertices = new Float32Array([
  0, 0, 0, //顶点1坐标
  80, 0, 0, //顶点2坐标
  80, 80, 0, //顶点3坐标
  0, 80, 0, //顶点4坐标
]);
// 创建属性缓冲区对象
var attribue = new THREE.BufferAttribute(vertices, 3); //3个为一组
// 设置几何体attributes属性的位置position属性
geometry.attributes.position = attribue
var normals = new Float32Array([
  0, 0, 1, //顶点1法向量
  0, 0, 1, //顶点2法向量
  0, 0, 1, //顶点3法向量
  0, 0, 1, //顶点4法向量
]);
// 设置几何体attributes属性的位置normal属性
geometry.attributes.normal = new THREE.BufferAttribute(normals, 3); //3个为一组,表示一个顶点的xyz坐标


// Uint16Array类型数组创建顶点索引数据
var indexes = new Uint16Array([
  // 0对应第1个顶点位置数据、第1个顶点法向量数据
  // 1对应第2个顶点位置数据、第2个顶点法向量数据
  // 索引值3个为一组，表示一个三角形的3个顶点
  0, 1, 2,
  0, 2, 3,
])
// 索引数据赋值给几何体的index属性
geometry.index = new THREE.BufferAttribute(indexes, 1); //1个为一组

总结：
在这里插入图片描述

3.5 设置Geometry顶点位置、顶点颜色

Vector3定义顶点位置坐标数据

var geometry = new THREE.Geometry(); //声明一个几何体对象Geometry
var p1 = new THREE.Vector3(50, 0, 0); //顶点1坐标
var p2 = new THREE.Vector3(0, 70, 0); //顶点2坐标
var p3 = new THREE.Vector3(80, 70, 0); //顶点3坐标
//顶点坐标添加到geometry对象
geometry.vertices.push(p1, p2, p3);

Color定义顶点颜色数据

// Color对象表示顶点颜色数据
var color1 = new THREE.Color(0x00ff00); //顶点1颜色——绿色
var color2 = new THREE.Color(0xff0000); //顶点2颜色——红色
var color3 = new THREE.Color(0x0000ff); //顶点3颜色——蓝色
//顶点颜色数据添加到geometry对象
geometry.colors.push(color1, color2, color3);

材质属性.vertexColors

//材质对象
var material = new THREE.MeshLambertMaterial({
  // color: 0xffff00,
  vertexColors: THREE.VertexColors, //以顶点颜色为准
  side: THREE.DoubleSide, //两面可见
});

2.6 Face3对象定义Geometry三角面

Face3定义三角形面

var geometry = new THREE.Geometry(); //声明一个几何体对象Geometry

var p1 = new THREE.Vector3(0, 0, 0); //顶点1坐标
var p2 = new THREE.Vector3(0, 100, 0); //顶点2坐标
var p3 = new THREE.Vector3(50, 0, 0); //顶点3坐标
var p4 = new THREE.Vector3(0, 0, 100); //顶点4坐标
//顶点坐标添加到geometry对象
geometry.vertices.push(p1, p2, p3,p4);

// Face3构造函数创建一个三角面
var face1 = new THREE.Face3(0, 1, 2);
//三角面每个顶点的法向量
var n1 = new THREE.Vector3(0, 0, -1); //三角面Face1顶点1的法向量
var n2 = new THREE.Vector3(0, 0, -1); //三角面2Face2顶点2的法向量
var n3 = new THREE.Vector3(0, 0, -1); //三角面3Face3顶点3的法向量
// 设置三角面Face3三个顶点的法向量
face1.vertexNormals.push(n1,n2,n3);

// 三角面2
var face2 = new THREE.Face3(0, 2, 3);
// 设置三角面法向量
face2.normal=new THREE.Vector3(0, -1, 0);

//三角面face1、face2添加到几何体中
geometry.faces.push(face1,face2);

设置四个顶点

var p1 = new THREE.Vector3(0, 0, 0); //顶点1坐标
var p2 = new THREE.Vector3(0, 100, 0); //顶点2坐标
var p3 = new THREE.Vector3(50, 0, 0); //顶点3坐标
var p4 = new THREE.Vector3(0, 0, 100); //顶点4坐标
//顶点坐标添加到geometry对象
geometry.vertices.push(p1, p2, p3,p4);

构建三角形

// Face3构造函数创建一个三角面
var face1 = new THREE.Face3(0, 1, 2);
// 三角面2
var face2 = new THREE.Face3(0, 2, 3);

三角形法线设置

// 三角面2
var face2 = new THREE.Face3(0, 2, 3);
// 设置三角面法向量
face2.normal=new THREE.Vector3(0, -1, 0);

或者

// Face3构造函数创建一个三角面
var face1 = new THREE.Face3(0, 1, 2);
//三角面每个顶点的法向量
var n1 = new THREE.Vector3(0, 0, -1); //三角面Face1顶点1的法向量
var n2 = new THREE.Vector3(0, 0, -1); //三角面2Face2顶点2的法向量
var n3 = new THREE.Vector3(0, 0, -1); //三角面3Face3顶点3的法向量
// 设置三角面Face3三个顶点的法向量
face1.vertexNormals.push(n1,n2,n3);

颜色设置

// 三角形1颜色
face1.color = new THREE.Color(0xffff00);
// 设置三角面face1三个顶点的颜色
face1.color = new THREE.Color(0xff00ff);

face1.vertexColors = [
  new THREE.Color(0xffff00),
  new THREE.Color(0xff00ff),
  new THREE.Color(0x00ffff),
]

3.7 访问几何体对象数据

访问几何体对象数据

在这里插入图片描述

3.8 几何体旋转、平移、缩放

在这里插入图片描述

var geometry = new THREE.BoxGeometry(100, 100, 100); //创建一个立方体几何对象Geometry
// 几何体xyz三个方向都放大2倍
geometry.scale(2, 2, 2);
// 几何体沿着x轴平移50
geometry.translate(50, 0, 0);
// 几何体绕着x轴旋转45度
geometry.rotateX(Math.PI / 4);
// 居中：偏移的几何体居中
geometry.center();
console.log(geometry.vertices);