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threejs系列:自定义几何体,打造属于你的个性化3D模型

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自定义 Three.js 几何体:让您的 3D 模型栩栩如生

什么是 Three.js 几何体?

几何体是 3D 物体形状的数据结构,在 Three.js 中,它们定义了物体的表面、轮廓和体积。所有 Three.js 模型都基于几何体,从简单的球体到复杂的建筑物。

Three.js 中的几何体类型

Three.js 提供了各种内置几何体,包括:

  • BufferGeometry: 一种高效的几何体类型,可直接操作顶点和面数据。
  • Geometry: 一种传统几何体类型,包含顶点、面和法线数据。
  • SphereGeometry: 创建一个球体几何体。
  • BoxGeometry: 创建一个盒子几何体。
  • CylinderGeometry: 创建一个圆柱体几何体。
  • ConeGeometry: 创建一个锥体几何体。
  • TorusGeometry: 创建一个甜甜圈几何体。

自定义 Three.js 几何体

尽管内置几何体很方便,但有时您需要创建自定义几何体来实现特定形状或设计。创建自定义几何体是一个多步骤的过程,涉及:

  1. 创建 BufferGeometry 对象: 这将存储几何体的数据。
  2. 添加顶点: 使用 addVertex() 方法添加顶点坐标。
  3. 添加面: 使用 addFace() 方法添加连接顶点的面。
  4. 计算法线: 使用 computeVertexNormals() 方法计算顶点法线。
  5. 计算面法线: 使用 computeFaceNormals() 方法计算面法线。
  6. 计算包围球: 使用 computeBoundingSphere() 方法计算几何体的包围球。

自定义 Three.js 几何体示例

以下示例演示了如何创建一个自定义金字塔几何体:

// 创建一个新的 BufferGeometry 对象
var geometry = new THREE.BufferGeometry();

// 添加顶点
geometry.addVertex(new THREE.Vector3(0, 1, 0)); // 金字塔顶点
geometry.addVertex(new THREE.Vector3(-1, -1, 1)); // 底部左前角
geometry.addVertex(new THREE.Vector3(1, -1, 1)); // 底部右前角
geometry.addVertex(new THREE.Vector3(1, -1, -1)); // 底部右后角
geometry.addVertex(new THREE.Vector3(-1, -1, -1)); // 底部左后角

// 添加面
geometry.addFace(new THREE.Face3(0, 1, 2)); // 前面
geometry.addFace(new THREE.Face3(0, 2, 3)); // 右面
geometry.addFace(new THREE.Face3(0, 3, 4)); // 后面
geometry.addFace(new THREE.Face3(0, 4, 1)); // 左面

// 计算法线
geometry.computeVertexNormals();

// 计算面法线
geometry.computeFaceNormals();

// 计算包围球
geometry.computeBoundingSphere();

// 创建一个材质对象
var material = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xffff00});

// 创建一个网格对象
var mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);

// 将网格对象添加到场景中
scene.add(mesh);

通过遵循这些步骤,您可以创建各种独特的和复杂的几何体,使您的 Three.js 模型栩栩如生。

常见问题解答

1. 为什么我需要自定义几何体?

自定义几何体允许您创建超出内置几何体能力的独特形状和设计。

2. BufferGeometry 和 Geometry 之间有什么区别?

BufferGeometry 是一种更现代、更高效的几何体类型,可以直接操作顶点和面数据,而 Geometry 是一种传统几何体类型,包含顶点、面和法线数据。

3. 如何计算几何体的法线?

使用 computeVertexNormals()computeFaceNormals() 方法分别计算顶点法线和面法线。

4. 如何计算几何体的包围球?

使用 computeBoundingSphere() 方法计算几何体的包围球。

5. 如何将自定义几何体添加到 Three.js 场景中?

创建一个网格对象,指定您的自定义几何体和材质,然后将其添加到场景中。