p5.js 3D图形-立方体


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本文简介

带尬猴,我嗨德育处主任

前面写了几篇 p5.js 文章 都还没涉及到3D图形,但其实 p5.js 是提供了基础的3D图形的。

本文就从最简单的立方体讲起,并做几个小demo和各位工友一起掌握立方体的用法。

jcode

立方体的基础用法

p5.js 里使用 box() 方法可以创建立方体。

基础语法说明

根据官网的说明,box() 语法如下:

box([width], [height], [depth], [detailX], [detailY])

官网给出的参数解释我觉得有点绕,以下是我的理解

  • width:立方体的宽度(选填),默认值是 50。
  • height:立方体的高度(选填)。
  • depth:立方体的深度(选填)。
  • detailX:一个用于指定立方体在x轴方向上的细分级别的数字,数值越大,立方体的表面越平滑。(选填)
  • detailY:一个用于指定立方体在y轴方向上的细分级别的数字,数值越大,立方体的表面越平滑。(选填)

首先需要了解 widthheightdepth 这3个参数,它们都是可选参数,传参时会出现以下几种情况:

  1. 3个参数都不传的情况:它们的值默认为50。
  2. 只传 width 的情况:heightdepth 都会跟着使用 width 的值。
  3. 传了 widthheight 的情况:depth 会使用 height 的值。
  4. 3个参数都有传的情况:各自使用各自的值。

动手试试

先试试创建一个基础立方体。

p5.js 3D图形-立方体_第1张图片

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这个例子使用 box() 创建出来的立方体,看上去不像立方体,只是一个平面。主要原因是我们是正对着它,所以只能看到它的一个面。

旋转一下角度就看到它是一个立方体了。

p5.js 3D图形-立方体_第2张图片

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设置样式

给立方体设置样式,要把样式函数写在 box() 前!!!

填充色 fill

使用 fill() 方法可以设置填充色。

p5.js 3D图形-立方体_第3张图片

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不使用填充颜色

box() 的默认填充色是白色,如果你不需要填充色,可以使用 noFill() 方法进行修改。

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描边颜色 stroke

使用 stroke() 方法可以设置立方体的描边颜色。

p5.js 3D图形-立方体_第5张图片

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设置边框宽度

使用 strokeWeight() 方法可以设置立方体边框宽度,需要传入一个数值型数据。

p5.js 3D图形-立方体_第6张图片

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纹理

除了基础的填充和描边外,立方体还可以设置纹理。

纹理可以是图片,也可以是视频。我先用图片资源举例。

加载资源需要在 preload() 这个生命周期里处理,我在 《p5.js 光速入门》 里有讲到,忘记这知识点的工友可以去看看。

将纹理贴到立方体上,有以下几个步骤:

  1. 加载纹理资源(图片或者视频)
  2. 设置纹理
  3. 创建立方体

p5.js 3D图形-立方体_第7张图片

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在这个例子中,我加载了一个 gif 纹理,但这个纹理贴到立方体上是不会动的,因为立方体是在 setup() 里创建的,如果需要它会动,我们需要在 draw() 声明周期里设置纹理和创建立方体。这部分我会放到后面“动画”章节讲。

光照效果

你没看错,p5.js 也有提供了光照效果的,我在前面的文章没讲过光照效果,本文也不会讲这部分(我要留到下一篇水文里讲),但工友们也可以先了解一下这部分内容。

我使用了 环境光 ambientLight()定向光 directionalLight() 打在立方体上。

p5.js 3D图形-立方体_第8张图片

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可以看出,不同面的颜色是有点不一样的。

动画

要做动画非常简单,只需要在 draw() 生命周期里改变立方体的属性即可。

除此之外,我们还要了解 frameCount,这是 p5.js 提供的一个全局系统变量,它记录了 p5.js 运行了多少帧。在 setup() 时,frameCount 的值是0,之后每执行一次 draw() 都会给 frameCount 加1。

还不清楚 draw() 这个生命周期的工友一定要看看 《p5.js 光速入门》的“drap”章节。

旋转动画

比如想做旋转动画,只要在 draw() 里不断的改变 rotateXrotateYrotateX 就能出一个不错的效果。

p5.js 3D图形-立方体_第9张图片

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gif 贴图

在前面的纹理例子中我们已经知道怎么贴图了,如果你贴的是gif动图,又希望这个图是真的能在运行时动起来,就需要在 draw() 设置纹理贴图了。

p5.js 3D图形-立方体_第10张图片

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视频纹理

设置视频纹理其实和设置图片纹理差不多,只是加载的资源类型不同。

使用 createVideo() 方法加载视频资源,然后要将视频隐藏,不然它会在页面中占位。

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上面的代码还是用了 video.loop()video.volume() 方法。

  • video.loop():循环播放。
  • video.volume():设置视频音量,取值范围是 0 ~ 1

小案例

p5.js 是一个偏艺术类的 canvas 库,我们已经掌握了 box() 基础用法创建出立方体,接下来再理解几个小案例应该就有能力自己去实现一些特效了。非常适合在掘金整活~

案例1:Rotate Push Pop

第一个案例叫《Rotate Push Pop》,是 processing 的一个例子,我把他的代码转成使用 p5.js 编写。

先提一嘴 processingp5.js 的关系:processing 是用 Java 编写的,而 p5.jsprocessingJS 版。

想了解 processing 可以找 『南方者哥哥』,他写过 Processing 相关的文章。

先看看本例效果和代码

p5.js 3D图形-立方体_第11张图片

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这个例子用到 《p5.js 状态管理》 和 《p5.js map映射》 的知识,工友们可以先自行理解,如果不明白的话我再在评论区留下该例子的注解。

案例2:运动的立方体们

p5.js 3D图形-立方体_第12张图片

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这个例子我结合了 《p5.js 变换操作》 和 《p5.js 状态管理》 里讲到的知识。

letter 创建了一堆坐标点,他们记录了立方体们的位置。在 draw() 里不断的改变他们的位置。

为了让立方体们在 translate() 时不会相互影像,需要使用 push()pop() 让它们“相互隔离开”。

案例3:排列立方体

p5.js 3D图形-立方体_第13张图片

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如果你理解了“案例2”,那么“案例3”这个例子相对起来会简单很多,它有点像我们刚学 JS 时做的 “九九乘法表” 的练习。

案例4:还是立方体,我不知道怎么起名了

再编一个立方体案例吧,尽力了。。。

p5.js 3D图形-立方体_第14张图片

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还是使用了前面例子中的方法,瞎改了一下。

我实在是没有艺术感

推荐阅读

《p5.js 光速入门》

《p5.js 状态管理》

《p5.js 使用npm安装p5.js后如何使用?》

《p5.js map映射》

《p5.js 变换操作》

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