three 模型对象、材质

news2024/11/15 14:06:24

三维向量Vector3与模型位置

点模型Points、线模型Line、网格网格模型Mesh等模型对象的父类都是Object3D ，如果想对这些模型进行旋转、缩放、平移等操作，如何实现，可以查询Threejs文档Object3D 对相关属性和方法的介绍。

三维向量Vector3 

三维向量Vector3有xyz三个分量，threejs中会用三维向量Vector3表示很多种数据，位置.position和缩放.scale等属性。

查看three.js文档可以知道Vector3对象具有属性.x、.y、.z，Vector3对象还具有.set()等方法。

//new THREE.Vector3()实例化一个三维向量对象
const v3 = new THREE.Vector3(0,0,0);
console.log('v3', v3);
v3.set(10,0,0);//set方法设置向量的值
v3.x = 100;//访问x、y或z属性改变某个分量的值

位置属性.position 

模型位置.position属性用一个三维向量表示的

const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material) 
mesh.position//

 改变位置属性

通过模型位置属性.position可以设置模型在场景Scene中的位置。模型位置.position的默认值是THREE.Vector3(0.0,0.0,0.0)，表示坐标原点。

设置网格模型x坐标

mesh.position.x = 80;

设置模型xyz坐标

mesh.position.set(80,2,10);

平移

执行.translateX()、.translateY()等方法本质上改变的都是模型的位置属性.position。

网格模型沿着x轴正方向平移100，可以多次执行该语句，每次执行都是相对上一次的位置进行平移变换。

// 等价于mesh.position = mesh.position + 100;
mesh.translateX(100);//沿着x轴正方向平移距离100

mesh.translateZ(-50); //沿着z轴反方向平移距离50

沿着自定义的方向移动。

//向量Vector3对象表示方向
const axis = new THREE.Vector3(1, 1, 1);
axis.normalize(); //向量归一化
//沿着axis轴表示方向平移100
mesh.translateOnAxis(axis, 100);

缩放

属性.scale表示模型对象的xyz三个方向上的缩放比例，.scale的属性值是一个三维向量对象Vector3,默认值是THREE.Vector3(1.0,1.0,1.0)。

mesh.scale.x = 2.0; //x轴方向放大2倍

mesh.scale.set(0.5, 1.5, 2)  // 网格模型xyz方向分别缩放0.5,1.5,2倍

欧拉Euler与角度属性.rotation

模型的角度属性.rotation和四元数属性.quaternion都是表示模型的角度状态，只是表示方法不同，.rotation属性值是欧拉对象Euler ,.quaternion属性值是是四元数对象Quaternion

欧拉对象Euler

通过属性设置欧拉对象的三个分量值。

// 创建一个欧拉对象，表示绕着xyz轴分别旋转45度，0度，90度
const Euler = new THREE.Euler( Math.PI/4,0, Math.PI/2);

const Euler = new THREE.Euler();
Euler.x = Math.PI/4;
Euler.y = Math.PI/2;
Euler.z = Math.PI/4;

改变角度属性.rotation

角度属性.rotation的值是欧拉对象Euler，想改变属性.rotation,可以查询文档关于Euler类的介绍

//绕y轴的角度设置为60度
mesh.rotation.y += Math.PI/3;
//绕y轴的角度增加60度
mesh.rotation.y += Math.PI/3;
//绕y轴的角度减去60度
mesh.rotation.y -= Math.PI/3;

旋转方法.rotateX()、.rotateY()、.rotateZ()

模型执行.rotateX()、.rotateY()等旋转方法，你会发现改变了模型的角度属性.rotation。

mesh.rotateX(Math.PI/4);//绕x轴旋转π/4


// 绕着Y轴旋转90度
mesh.rotateY(Math.PI / 2);
//控制台查看：旋转方法，改变了rotation属性
console.log(mesh.rotation);

旋转动画

// 渲染循环

// 渲染循环
function render() {
    model.rotation.y+=0.01;
    requestAnimationFrame(render);
}


function render() {
    model.rotateY(0.01);
}

绕某个轴旋转

网格模型绕(0,1,0)向量表示的轴旋转π/8。

const axis = new THREE.Vector3(0,1,0);//向量axis
mesh.rotateOnAxis(axis,Math.PI/8);//绕axis轴旋转π/8

模型材质颜色(Color对象)

文档搜索MeshBasicMaterial、MeshLambertMaterial、MeshPhongMaterial等网格材质，可以看到他们都有一个颜色属性.color。

材质颜色属性.color

查文档，找到.color属性，可以发现threejs材质对象颜色属性.color是threejs的颜色对象Color。console.log()打印：浏览器控制台查看材质颜色属性的属性值

console.log('material.color',material.color);

 颜色对象Color

查看颜色对象Color文档,可以看到颜色对象有三个属性，分别为.r、.g、.b，表示颜色RGB的三个分量。

// 创建一个颜色对象
const color = new THREE.Color();//默认是纯白色0xffffff。
console.log('查看颜色对象结构',color);//可以查看rgb的值

// 查看Color对象设置0x00ff00对应的的.r、.g、.b值
const color = new THREE.Color(0x00ff00);

通过.r、.g、.b属性改变颜色值

color.r = 0.0;
color.g = 0.0;
color.b = 0.0;

改变颜色的方法

查看Color文档，可以看到Color提供了.setHex()、.setRGB()、.setStyle()、.set()等修改颜色值的方法。

color.setRGB(0,1,0);//RGB方式设置颜色
color.setHex(0x00ff00);//十六进制方式设置颜色
color.setStyle('#00ff00');//前端CSS颜色值设置颜色

.setHex()、.setStyle()风格的颜色值都可以作为.set()的参数

color.set(0x00ff00);//十六进制方式设置颜色
color.set('#00ff00');//前端CSS颜色值设置颜色

重置模型材质的颜色

前端CSS风格颜色值：'#00ff00'、'rgb(0,255,0)'等形式

material.color.set('#00ff00');
material.color.set('rgb(0,255,0)');

模型材质父类Material

材质父类Material

查询threejs文档，可以看到基础网格材质MeshBasicMaterial、漫反射网格材质MeshLambertMaterial、高光网格材质MeshPhongMaterial等网格材质都有一个共同的父类Material。

网格材质继承父类属性 

从JavaScript语法角度看子类都会继承父类的属性和方法，threejs的材质同样道理。MeshBasicMaterial、MeshLambertMaterial、MeshPhongMaterial等子类网格材质会从父类Material继承一些属性和方法，比如透明度属性.opacity、面属性.side、是否透明属性.transparent等等。

材质半透明设置

开启透明true

material.transparent = true;//开启透明
material.opacity = 0.5;//设置透明度

材质面属性.side

你可以用矩形平面PlaneGeometry来测试材质的面属性.side。

查看文档，可以知道材质面属性.side默认值是THREE.FrontSide,表示网格模型正面可以看到，THREE.BackSide表示背面可以看到，THREE.DoubleSide表示双面可以看到。

material.side = THREE.BackSide;//背面可以看到
material.side = THREE.DoubleSide;//双面可见

 THREE.FrontSide、THREE.BackSide、THREE.DoubleSide其实在theeejs内部都表示一个数字,你可以通过浏览器控制log打印查看验证，具体可以查看src目录下constants.js的源码文件。

console.log('material.side',material.side);

模型材质和几何体属性

模型对象的几何体.geometry和材质属性.material。

浏览器控制台查看对象和属性

浏览器控制打印模型对象mesh，可以展开对象，查看对象的几何体.geometry和材质属性.material。

const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
console.log('mesh',mesh);

// 浏览器控制台打印模型的几何体属性.geometry和材质属性.material。

console.log('mesh.geometry',mesh.geometry);
console.log('mesh.material',mesh.material);

访问改变模型材质属性

访问模型材质,并设置材质的颜色属性

mesh.material.color.set(0xffff00);

访问改变模型几何体属性

访问模型几何体,并平移几何体顶点数据

mesh.geometry.translate(0,100,0);

材质或几何体共享

两个mesh共享一个材质，改变一个mesh的颜色，另一个mesh2的颜色也会跟着改变

const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
const mesh2 = new THREE.Mesh(geometry, material);
mesh2.position.x = 100;
// 两个mesh共享一个材质，改变一个mesh的颜色，另一个mesh2的颜色也会跟着改变
// mesh.material和mesh2.material都指向同一个material
// 三者等价：mesh.material、mesh2.material、material
mesh.material.color.set(0xffff00);
// 三者等价：mesh.geometry、mesh2.geometry、geometry
mesh.geometry.translate(0,100,0);

克隆.clone()和复制.copy()

克隆.clone()、复制.copy()是threejs很多对象都具有的方法，比如三维向量对象Vector3、网格模型Mesh、几何体、材质。

克隆.clone()

克隆.clone()简单说就是复制一个和原对象一样的新对象,其他的threejs对象都可以参照类似的写法。

const v1 = new THREE.Vector3(1, 2, 3);
console.log('v1',v1);
//v2是一个新的Vector3对象，和v1的.x、.y、.z属性值一样
const v2 = v1.clone();
console.log('v2',v2);

复制.copy()

复制.copy()简单说就是把一个对象属性的属性值赋值给另一个对象,下面以三维向量对象Vector3给大家举例，其他的threejs对象都可以参照类似的写法。

const v1 = new THREE.Vector3(1, 2, 3);
const v3 = new THREE.Vector3(4, 5, 6);
//读取v1.x、v1.y、v1.z的赋值给v3.x、v3.y、v3.z
v3.copy(v1);

Mesh克隆.clone()

过mesh克隆.clone()一个和mesh一样的新模型对象mesh2。

const mesh2 = mesh.clone();
mesh2.position.x = 100;

通过克隆.clone()获得的新模型和原来的模型共享材质和几何体

// 改变材质颜色，或者说改变mesh2颜色，mesh和mesh2颜色都会改变
// material.color.set(0xffff00);
mesh2.material.color.set(0xffff00);

几何体和材质克隆.clone() 

const mesh2 = mesh.clone();
// 克隆几何体和材质，重新设置mesh2的材质和几何体属性
mesh2.geometry = mesh.geometry.clone();
mesh2.material = mesh.material.clone();
// 改变mesh2颜色，不会改变mesh的颜色
mesh2.material.color.set(0xff0000);

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