学习threejs，将多个网格合并成一个网格

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文章目录

一、🍀前言
- 1.1 ☘️THREE.Geometry 几何体
- 1.2 为什么将多个网格合并成一个网格
二、🍀将多个网格合并成一个网格
- 1. ☘️实现思路
- 2. ☘️代码样例

一、🍀前言

本文详细介绍如何基于threejs在三维场景中将多个网格合并成一个网格，亲测可用。希望能帮助到您。一起学习，加油！加油！

1.1 ☘️THREE.Geometry 几何体

THREE.Geometry对原生WebGL中的顶点位置position、顶点法向量normal、顶点颜色color、顶点纹理坐标uv、顶点索引index等顶点数据进行了封装。利用 Vector3 或 Color 存储了几何体的相关 attributes（如顶点位置，面信息，颜色等）比起 BufferGeometry 更容易读写，但是运行效率不如有类型的队列。
构造函数：
Geometry() 构造函数没有任何参数。
属性：
boundingBox：Geometry 的外边界矩形，可以通过 .computeBoundingBox() 进行计算，默认值是 null。
boundingSphere：Geometry 的外边界球形，可以通过 .computeBoundingSphere() 进行计算，默认值是 null。
colors：顶点 colors 队列，与顶点数量和顺序保持一致。该属性用于 Points 、 Line 或派生自 LineSegments 的类。对于 Meshes，请使用 Face3.vertexColors 函数。如果要标记队列中的数据已经更新，Geometry.colorsNeedUpdate 值需要被设置为 true。
faces：faces 队列。描述每个顶点之间如何组成模型面的面队列。同时该队列保存面和顶点的法向量和颜色信息。如果要标记队列中的数据已经更新，Geometry.elementsNeedUpdate 值需要被设置为 true。
faceVertexUvs：面的 UV 层的队列，该队列用于将纹理和几何信息进行映射。每个 UV 层都是一个 UV 的队列，顺序和数量同面中的顶点相对用。如果要标记队列中的数据已经更新，Geometry.uvsNeedUpdate 值需要被设置为 true。
id：当前 geometry 实例的唯一标识符的数。
isGeometry：用于判断当前类或派生类属于 Geometries。默认值是 true。不应该改变该值，该值用于内部优化。
lineDistances：用于保存线型几何体中每个顶点间距离的。在正确渲染 LineDashedMaterial 时，需要用到该数据。
morphTargets：morph targets 的队列。
morphNormals：一个 morph 法向量的数组。
name：当前几何的可选别名。默认值是一个空字符串。
skinWeights：是一个数组，用于几何体蒙皮的。
skinIndices：是一个数组，用于几何体蒙皮的。
uuid：当前对象实例的 UUID。该值会被自动分配，请不要修改它。
vertices：vertices 的队列。顶点的队列，保存了模型中每个顶点的位置信息。如果要标记队列中的数据已经更新，.verticesNeedUpdate 值需要被设置为 true。
verticesNeedUpdate：如果顶点队列中的数据被修改，该值需要被设置为 true。
elementsNeedUpdate：如果面队列中的数据被修改，该值需要被设置为 true。
uvsNeedUpdate：如果 UV 队列中的数据被修改，该值需要被设置为 true。
normalsNeedUpdate：如果法向量队列中的数据被修改，该值需要被设置为 true。
colorsNeedUpdate：如果颜色队列或 face3 的颜色数据被修改，该值需要被设置为 true。
groupsNeedUpdate：如果 face3 的 materialIndex 被修改，该值需要被设置为 true。
lineDistancesNeedUpdate：如果 linedistances 队列中的数据被修改，该值需要被设置为 true。

1.2 为什么将多个网格合并成一个网格

当对象的数量非常庞大时，性能就会成为一个瓶颈，因为在组里每个对象还是独立的，需要分别对它们进行渲染和处理，所以数量上来以后性能就会受到很大影响。通过THREE.Geometry的merge方法合并网格，可以极大提升渲染效率。

二、🍀将多个网格合并成一个网格

1. ☘️实现思路

1、初始化renderer渲染器
2、初始化Scene三维场景
3、初始化camera相机，定义相机位置 camera.position.set，设置相机方向camera.lookAt。
4、初始化THREE.AmbientLight环境光源，scene场景加入环境光源，初始化THREE.DirectionalLight平行光源，设置平行光源位置，设置平行光源投影，scene添加平行光源。
5、加载几何模型：创建THREE.AxesHelper坐标辅助工具，scene场景加入THREE.AxesHelper坐标辅助工具。
6、加入gui控制，定义重绘方法redraw，redraw方法通过THREE.Geometry对象的merge方法实现立方体合并。加入controls控制，加入stats监控器，监控帧数信息。

2. ☘️代码样例

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>learn39(将多个网格合并成一个网格)</title>
    <script src="lib/threejs/91/three.js"></script>
    <!--<script src="lib/threejs/127/three.js-master/build/three.js"></script>-->
    <!--<script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/controls/OrbitControls.js"></script>-->
    <script src="https://johnson2heng.github.io/three.js-demo/lib/js/controls/OrbitControls.js"></script>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/libs/stats.min.js"></script>
    <!--<script src="https://johnson2heng.github.io/three.js-demo/lib/js/libs/stats.min.js"></script>-->
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/libs/dat.gui.min.js"></script>
</head>
<style>
    html, body {
        margin: 0;
        height: 100%;
    }

    canvas {
        display: block;
    }
</style>
<body onload="draw()">
</body>
<script>
  var renderer
  var initRender = () => {
    renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true})
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
    renderer.shadowMap.enabled = true
    renderer.shadowMap.type = THREE.PCFSoftShadowMap
    document.body.appendChild(renderer.domElement)
  }
  var scene
  var initScene = () => {
    scene = new THREE.Scene()
  }
  var camera
  var initCamera = () => {
    camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000)
    camera.position.set(0, 40, 100)
    camera.lookAt(new THREE.Vector3(0, 0, 0))
  }
  var light
  var initLight = () => {
    scene.add(new THREE.AmbientLight(0x444444))

    light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff)
    light.position.set(15, 50, 10)
    light.castShadow = true
    scene.add(light)
  }
  var cubeMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0x00ff00, transparent: true, opacity: 0.8})
  var addCube = () => {
    var cubeGeometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1)
    var cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterial)
    cube.castShadow = true
    cube.position.set(-100 + Math.round(Math.random() * 200), -100 + Math.round(Math.random() * 200), -100 + Math.round(Math.random() * 200))
    return cube
  }
  var gui
  var initGui = () => {
    //声明一个保存需求修改的相关数据的对象
    gui = {
      numberOfObjects: 500, //当前场景中模型的个数
      combined: false, //是否合并模型
      redraw: function () {
        //删除场景内现有的立方体
        var arr = []
        scene.traverse(function (e) {
          if (e instanceof THREE.Mesh) arr.push(e)
        });

        arr.forEach(function (value) {
          scene.remove(value)
        })

        //重新生成立方体
        if (gui.combined) {
          //合并模型，则使用merge方法合并
          var geometry = new THREE.Geometry()
          //merge方法将两个几何体对象或者Object3D里面的几何体对象合并,(使用对象的变换)将几何体的顶点,面,UV分别合并.
          //THREE.GeometryUtils: .merge() has been moved to Geometry. Use geometry.merge( geometry2, matrix, materialIndexOffset ) instead.
          for (var i = 0; i < gui.numberOfObjects; i++) {

            var cube = addCube()
            cube.updateMatrix()
            geometry.merge(cube.geometry, cube.matrix)
          }

          scene.add(new THREE.Mesh(geometry, cubeMaterial))
        }
        else {
          //不合并模型，则直接将模型放入
          for (var i = 0; i < gui.numberOfObjects; i++) {
            scene.add(addCube())
          }
        }
      }
    };
    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）

    //添加旋转功能
    datGui.add(gui, "numberOfObjects", 0, 50000)
    datGui.add(gui, "combined")
    datGui.add(gui, "redraw")

    gui.redraw()
  }
  var initModel = () => {
    var helper = new THREE.AxesHelper(50)
    scene.add(helper)
  }
  var stats
  var initStats = () => {
    stats = new Stats()
    document.body.appendChild(stats.dom)
  }
  var controls
  var initControls = () => {
    controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement)
    controls.enableDamping = true
    controls.autoRotate = true
    controls.autoRotateSpeed = 0.5
  }
  var render = () => {
    renderer.render(scene, camera)
  }
  var onWindowResize = () => {
    camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight
    camera.updateProjectionMatrix()
    render()
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
  }
  var animate = () => {
    render()
    stats.update()
    controls.update()
    requestAnimationFrame(animate)
  }
  var draw = () => {
    initRender()
    initScene()
    initCamera()
    initLight()
    initModel()
    initGui()
    initStats()
    initControls()

    animate()

    window.onresize = onWindowResize
  }
</script>
</html>