三维场景中罕用的门路动画

前言

在三维场景中，除了用迫近实在的模型代表事实中的设施、标识物外，通常还会应用一些动画来示意模型在事实中一些行为和作用。常见的动画比方门路动画、旋转动画、发光动画、流动动画等。本文将为大家介绍几种罕用的门路动画。首先，最简略的天然是直线门路动画。

直线门路动画

比方以下场景，地铁须要从上一站 A 驶入以后站 B，在此过程中，咱们将 AB 组合成一条门路 (假如门路为直线)，应用动画，不停的设置地铁(模型) 的在门路上的地位，就能够实现地铁从 A 站 - B 站的动画过程。

const points = [A, B];
// 创立门路
let path = new mono.Path();
points.forEach((point, i) => {const { x, y, z} = point;
  if (i == 0) {path.moveTo(x, y, z);
  } else {path.lineTo(x, y, z);
  }
});
// 动画
const instance = new mono.Animate({
    form: 0,
    to：1,
    dur：3000,
    delay,
    reverse：false,
    repeat: 1,
    easing,
    onPlay,
    onUpdate: (val) => {
      // 获取门路上的点
      const point = path.getPointAt(val);
      // 设置实体地位
      entity.setPosition(point);
    },
    onDone,
});
instance.play();

动画成果：

至此，直线门路动画就实现了。那么当初想想，事实场景中不可能只有直线运动这种场景，比方小车巡检，就属于一个折线场景，那么咱们就须要应用折线动画来实现。

折线门路动画

小车在房间内不间断的通过巡检监控，记录设施状态及检测相干数据。模仿小车巡检动画，咱们须要采集巡检小车外围点位：A、B、C、D。同样的将 ABCD 组合成门路，不停的设置小车 (模型) 地位

const points = [A, B, C, D];
// 创立门路
let path = new mono.Path();
points.forEach(...);
// 动画
const instance = new mono.Animate({
    ...
    onUpdate: (val) => {
      // 获取门路上的点
      const point = path.getPointAt(val);
      // 设置实体地位
      entity.setPosition(point);
    },
    onDone,
});
instance.play();

动画成果：折线门路

当然，巡检过程可能是一个循环的闭合门路，所以能够满足应用四个点创立闭环门路，行造成闭环门路动画

折线门路闭环动画

const points = [A, B, C, D];
// 创立门路
let path = new mono.Path();
points.forEach(...);
// 闭环门路
path.closePath()
// 动画
const instance = new mono.Animate({...});
instance.play();

动画成果：闭环门路

下面的折线动画是实现了，然而转弯的时候仿佛略显僵硬，接下来咱们再尝试如何让转弯更天然。

圆润的折线门路动画

其实很简略，在已有的折线动画根底上，对门路先进行一步拐角解决，让门路整体显得很趋于天然。

const points = [A, B, C, D];
// 创立门路
let path = new mono.Path();
points.forEach(...);
// 闭环门路
path.closePath()
// 获取平滑门路, 让转弯更天然
path = mono.PathNode.prototype.adjustPath(path, 20, 1);
// 动画
const instance = new mono.Animate({...});
instance.play();

动画成果：转弯更加的天然

实现了圆润的折线门路动画后，貌似看起来曾经竣工了。其实再仔细观察下，能够发现，在转弯的时候，模型没有同步转向，那么咱们须要如何解决呢。

模型与门路动画同步旋转

在折线动画中，将模型绕对应的旋转旋转方向即可

const points = [A, B, C, D];
// 创立门路
let path = new mono.Path();
points.forEach(...);
// 闭环门路 获取平滑门路, 让转弯更天然
...
// 旋转向量
const rotate = new mono.Vec3();
// 动画
const instance = new mono.Animate({onUpdate: (val) => {
      // 地位
      ...
      // 模型同步旋转
      const tangent = path.getTangentAt(val);
      var normal = new mono.Vec3(0, 0, -1);
      rotate.rotationTowards(normal, tangent);
      entity.setRotation(rotate);
    }
});
instance.play();

动画成果：能够看到小车上的摄像头是始终朝向设施

那么，直线门路动画和折线门路动画介绍完了。从下面动画截图中能够看出，咱们是在一个固定的地位查看动画，那么，能让镜头沿着门路一起挪动么

镜头沿门路动画一起挪动

显然，镜头是能够沿着门路同时挪动的。通常用于巡航 (主动巡检) 中. 次要是在折线动画的根底上，同步设置镜头动画的地位和朝向点。

const points = [....];
// 创立门路
let path = new mono.Path();
points.forEach(...);
// 闭环门路 获取平滑门路, 让转弯更天然
...
// 镜头初始地位
  const pos = camera.p(),
    target = camera.t();
  const length = pos.clone().sub(target).length();
// 动画
const instance = new mono.Animate({onUpdate: (val) => {
      // 模型
      ...
      // 镜头沿门路动画
      const tangent = path.getTangentAt(value);
      point = path.getPointAt(value);
      ntarget = point.clone().add(tangent.multiplyScalar(length));
      camera.p(point);
      camera.lookAt(ntarget);
    }
});
instance.play();

动画成果：

既然能让镜头沿着门路同步挪动，那么是否能让镜头与门路放弃平行挪动呢

镜头与门路放弃平行一起挪动

放弃平行挪动，其实是在点位的根底上，将镜头地位设置到对应间隔点地位。以下是基于动画链实现的某流水线作业动画，须要门路动画同时，镜头同步挪动。对动画链有趣味的可参考前文《基于门路汇合的三维动画链》

const points = [....];
// 创立门路
let path = new mono.Path();
points.forEach(...);
// 闭环门路 获取平滑门路, 让转弯更天然
...
// 镜头绝对于指标动画模型的间隔
const dis = 550
// 动画
const instance = new mono.Animate({onUpdate: (val) => {
      // 模型
      ...
      // 镜头平行 X 轴动画
      point = path.getPointAt(value);
      camera.setPosition(point.clone().add(new mono.Vec3(0, dis, dis)));
      camera.lookAt(point);
    }
});
instance.play();

动画成果：

案例阐明

下面举例说明动画的示意图，来自两个案例，一个是地铁站三维可视化，能够认为是一个轨道交通方面的；另外一个是实验室车间 流水线可视化，次要用于流水线，设施监控等三维可视化出现。

结语

至此，门路动画曾经介绍的差不多了。利用罕用的动画可能让整个三维场景更饱满，写实。心愿在我的项目中能够多多利用起来。

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