47 Three.js使用THREE.ParametricGeometry生成平面图形、波浪图形、和克莱因瓶
简介
使用THREE.ParametricGeometry可以根据传入的公式，计算出相应的几何体。这是一个很具有扩展性的几何体。
简单实现
var geometry = new THREE.ParametricGeometry(function, slices, stacks);通过上面的方法，就可以创建出一个THREE.ParametricGeometry的几何体。相关的参数为：
相关参数
| 属性 | 是否必需 | 描述 |
|---|---|---|
| function | 是 | 该属性为一个函数，该函数以u、v值作为参数定义每个顶点的位置。需要返回THREE.Vector3的值 |
| slices | 是 | 该属性定义u值应该分成多少份 |
| stacks | 是 | 该属性定义v值应该分成多少份 |
方法讲解
在我们设置好相关的属性值之后，THREE.ParametricGeometry会根据我们定义的slices和stacks将u和v生成的值传给function循环调用。u和v的范围是0-1。
举个列子：如果我们要生成一个width为10，depth为10的平面图形，将slices设置为5，stacks设置为4。function的表达式为
//创建平面模型的方法
var plane = function (u, v) {
var x = u*10;
var y = 0;
var z = v*10;
return new THREE.Vector3(x, y, z);
};那么，在运算的时候，会生成的点就是：
u:0/5; v:0/4; return: THREE.Vector3(0, 0, 0);
u:1/5; v:0/4; return: THREE.Vector3(2, 0, 0);
u:2/5; v:0/4; return: THREE.Vector3(4, 0, 0);
u:3/5; v:0/4; return: THREE.Vector3(6, 0, 0);
u:4/5; v:0/4; return: THREE.Vector3(8, 0, 0);
u:5/5; v:0/4; return: THREE.Vector3(10, 0, 0);
u:0/5; v:1/4; return: THREE.Vector3(0, 0, 2.5);
u:1/5; v:1/4; return: THREE.Vector3(2, 0, 2.5);
u:2/5; v:1/4; return: THREE.Vector3(4, 0, 2.5);
...
u:3/5; v:4/4; return: THREE.Vector3(6, 0, 10);
u:4/5; v:4/4; return: THREE.Vector3(8, 0, 10);
u:5/5; v:4/4; return: THREE.Vector3(10, 0, 10);然后，程序通过生成的这些一组一组的点，生成相应的面，再绘制出来。
案例代码
设置slices和stacks为120时，分的层次很多，所以生成的图形很平滑。
如果设置slices和stacks为12，分的层次少，则能够看出来点的关系。
通过上面我们可以看出来程序通过我们生成的点，绘制出来了，相应的图形。
案例查看地址：http://www.wjceo.com/blog/threejs/2018-02-12/49.html
以下是相关案例代码：
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Titletitle>
<style type="text/css">
html, body {
margin: 0;
height: 100%;
}
canvas {
display: block;
}
style>
head>
<body onload="draw();">
body>
<script src="https://johnson2heng.github.io/three.js-demo/lib/three.js">script>
<script src="https://johnson2heng.github.io/three.js-demo/lib/js/controls/OrbitControls.js">script>
<script src="https://johnson2heng.github.io/three.js-demo/lib/js/libs/stats.min.js">script>
<script src="https://johnson2heng.github.io/three.js-demo/lib/js/libs/dat.gui.min.js">script>
<script>
var renderer;
function initRender() {
renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});
//renderer.setClearColor(new THREE.Color(0xEEEEEE, 1.0)); //设置背景颜色
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
document.body.appendChild(renderer.domElement);
}
var camera;
function initCamera() {
camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth/window.innerHeight, 1, 10000);
camera.position.set(0, 0, 150);
}
var scene;
function initScene() {
scene = new THREE.Scene();
}
var light;
function initLight() {
scene.add(new THREE.AmbientLight(0x404040));
light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff);
light.position.set(1,1,1);
scene.add(light);
}
//创建平面模型的方法
var plane = function (u, v) {
var x = u*50;
var y = 0;
var z = v*50;
return new THREE.Vector3(x, y, z);
};
//创建波浪图形的方法
var radialWave = function (u, v) {
var r = 50;
var x = Math.sin(u) * r;
var z = Math.sin(v / 2) * 2 * r;
var y = (Math.sin(u * 4 * Math.PI) + Math.cos(v * 2 * Math.PI)) * 2.8;
return new THREE.Vector3(x, y, z);
};
var klein = function (u, v) {
u *= Math.PI;
v *= 2 * Math.PI;
u = u * 2;
var x, y, z;
if (u < Math.PI) {
x = 3 * Math.cos(u) * (1 + Math.sin(u)) + (2 * (1 - Math.cos(u) / 2)) * Math.cos(u) * Math.cos(v);
z = -8 * Math.sin(u) - 2 * (1 - Math.cos(u) / 2) * Math.sin(u) * Math.cos(v);
} else {
x = 3 * Math.cos(u) * (1 + Math.sin(u)) + (2 * (1 - Math.cos(u) / 2)) * Math.cos(v + Math.PI);
z = -8 * Math.sin(u);
}
y = -2 * (1 - Math.cos(u) / 2) * Math.sin(v);
return new THREE.Vector3(x, y, z);
};
function initModel() {
//轴辅助 （每一个轴的长度）
object = new THREE.AxisHelper( 50 );
scene.add( object );
var mesh = createMesh(new THREE.ParametricGeometry(klein, 12, 12));
scene.add(mesh);
}
//生成模型
function createMesh(geom) {
//设置当前的模型矩阵沿xy轴偏移，让图片处于显示中心
geom.applyMatrix(new THREE.Matrix4().makeTranslation(0, 0, 0));
// 创建法向量纹理
var meshMaterial = new THREE.MeshNormalMaterial({
flatShading: THREE.FlatShading,
transparent: true,
opacity: 0.9
});
// 创建一个线框纹理
var wireFrameMat = new THREE.MeshBasicMaterial();
wireFrameMat.wireframe = true;
// 创建模型
var mesh = THREE.SceneUtils.createMultiMaterialObject(geom, [meshMaterial,wireFrameMat]);
return mesh;
}
//初始化性能插件
var stats;
function initStats() {
stats = new Stats();
document.body.appendChild(stats.dom);
}
//用户交互插件 鼠标左键按住旋转，右键按住平移，滚轮缩放
var controls;
function initControls() {
controls = new THREE.OrbitControls( camera, renderer.domElement );
// 如果使用animate方法时，将此函数删除
//controls.addEventListener( 'change', render );
// 使动画循环使用时阻尼或自转 意思是否有惯性
controls.enableDamping = true;
//动态阻尼系数 就是鼠标拖拽旋转灵敏度
//controls.dampingFactor = 0.25;
//是否可以缩放
controls.enableZoom = true;
//是否自动旋转
controls.autoRotate = false;
//设置相机距离原点的最远距离
controls.minDistance = 20;
//设置相机距离原点的最远距离
controls.maxDistance = 10000;
//是否开启右键拖拽
controls.enablePan = true;
}
//生成gui设置配置项
var gui;
function initGui() {
//声明一个保存需求修改的相关数据的对象
gui = {};
var datGui = new dat.GUI();
//将设置属性添加到gui当中，gui.add(对象，属性，最小值，最大值）
//调用生成一次图形
gui.asGeom();
}
function render() {
renderer.render( scene, camera );
}
//窗口变动触发的函数
function onWindowResize() {
camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
camera.updateProjectionMatrix();
render();
renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
}
function animate() {
//更新控制器
controls.update();
render();
//更新性能插件
stats.update();
requestAnimationFrame(animate);
}
function draw() {
initRender();
initScene();
initCamera();
initLight();
initModel();
initControls();
initStats();
//initGui();
animate();
window.onresize = onWindowResize;
}
script>
html>