前言
管路展现在三维场景中很常见。比方公开管网,修建外面的水果,暖通管道等等的展现。
建设管路的形式次要两种:
- 通过3DMax C4D Blender等建模工具进行建模。
- 通过门路数据,程序生成三维管路。
如果须要动静的通过数据生成管路,只能采纳第二种形式来生成。
生成管路的形式
在THREE中,通过TubeGeometry能够生成管路。
TubeGeometry能够沿着一条三维样条曲线拉伸出一根管子。能够通过指定顶点来定义门路。创立TubeGeometry管道几何体时可输出以下参数:
- path(必填)该属性用一个THREE.SplineCurve对象来指定管道遵循的门路
- segments 该属性指定管道的分段数,门路越长指定的段数应该越多,默认值是64
- radius 该属性指定管道的半径,默认值是1
- radiusSegments 否 该属性指定管道截面的分段数,段数越多管道看上去越润滑,默认值是8
- closed
- 该属性来设置管道是否收尾连贯,默认值false
比方:
const points = [{ x: 0, y: 0, z: 0 }, { x: 100, y: 0, z: 0 }, { x: 100, y: 0, z: 200 }, ]; const path = createPath(points); const pipeGeometry = new THREE.TubeGeometry(path, 256, radius, 64); const pipeMaterial = new THREE.MeshPhongMaterial({ color }); const pipe = new THREE.Mesh(pipeGeometry, pipeMaterial);
成果如下:
TubeGeometry的优化
TubeGeometry 通过指定一个path门路和分段数来创立管路的几何数据。TubeGeometry的分段是平均分配,这会导致一个问题,如果门路很长很简单,分段数量须要须要很大能力保障几何体的准确性。 然而,管路大部分都是直线,只有大量的蜿蜒的管路。 如果一条直线管路,其实只需取门路的起始点和介绍点就能够对门路进行残缺的形容,只有蜿蜒的管路,才须要把门路分成很多端,别离取每一个分段点的数据,能力较好的实现曲线的形容。 如果采纳均匀分段的形式,势必有很多分段落在直线的局部,导致资源的节约,同时分段数量要求高,创立的几何数据会比拟宏大臃肿,影响程序的加载、绘制效率、显存等等。 比方,以下系列点都组成两条直线:
const points = [{ x: 0, y: 0, z: 0 }, { x: 100, y: 0, z: 0 }, { x: 100, y: 0, z: 200 }, ];
分段数是4的时候:
new THREE.TubeGeometry(path, 4, radius, 64);
失去的是如下后果:
原本两段直线,变成了3段直线的成果,起因就是分片数量不够:
减少分段数:
new THREE.TubeGeometry(path, 256, radius, 64);
成果如下:
为了绘制两条直线组成的门路,须要256的分段数量,顶点数量可想而知。
所以咱们能够有一种优化思路,对于门路的直线局部,不须要分段,只须要去起始点和起点即可,分段数只调配给曲线的局部。 这样的分段形式,能够是分段的数量失去最正当的利用。 基于此,咱们革新出一个新的类:PathTubeGeometry。
革新后的类,绘制上述两条直线,不须要分片数(分片数量为1),如下:
new PathTubeGeometry(path, 1, radius, 64);
极大的节约了资源。
拐角弯管
两条直线连贯的中央,能够通过加上一点圆角的成果来减少管路的好看度,通过上面代码能够主动依据已有门路生成带弯管的门路。
function getRoundCornerPath(oldPath, radius, path = new Path3D()) { let points = oldPath.points; points = removeDup(points); let p0 = points[0]; path.moveTo(p0); for (let i = 1; i < points.length - 1; i++) { let pre = points[i - 1], p = points[i], next = points[i + 1]; let sub1 = p.clone().sub(pre).setLength(radius), sub2 = next.clone().sub(p).setLength(radius); let v1 = p.clone().sub(sub1), v2 = p.clone().add(sub2); path.lineTo(v1); path.curveTo(p.x, p.y, p.z, v2.x, v2.y, v2.z); } let pl = points[points.length - 1]; path.lineTo(pl); return path; }
结语
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