詳細介紹基於HTML5 的WebGL技術建構3D場景的圖文程式碼（一）

今天跟大家分享的是 3D 系列之 3D 預定義模型。

HT for Web 提供了多種基礎類型供用戶建模使用，不同於傳統的3D 建模方式，HT 的建模核心都是基於API 的介面方式，透過HT 預先定義的圖元類型和參數接口，進行設定達到三維模型的建構。接下來我們就來談談預先定義的 3D 模型及參數設定。

HT 預先定義的3D 模型有：box、sphere、cone、torus、cylinder、star、rect、roundRect、triangle、tightTriangle、parallelogram 和trapezoid 這十二種，那麼這十二種類型又是怎麼設定的呢？

在網路拓樸圖GraphView 的2D 圖形上，呈現各種圖形是透過style 中的shape 屬性決定的，HT 在3D 上提供了shape3d 屬性預定義多種3D 形體。 shape3d 屬性的預設值為 undefined，圖元顯示為六面立方圖形，當 shape3d 指定值時，則顯示為 shape3d 指定的形體，接下來我們來一一介紹 3D 模型的各個形體。

1. box：立方體，不同於預設的六面體，立方體類型的六個面顏色和貼圖只能相同，繪製表現比預設六面體高；

就如上圖所示，左邊是shape3d 設定為box，右邊是預設的六面體，兩個節點都對上表面設定了貼圖，但是從效果上看shape3d 設定為box 的節點直接無視了上表面的貼圖設置，這也應證了上面描述的，box 類型六個面的顏色和貼圖只能相同，只對shape3d.image 和shape3d.color 起效，以下是具體的設定碼：

#

node = new ht.Node();
node.s3(80, 80, 80);
node.s({    
'shape3d': 'box',    
'shape3d.image': 'img11',    
'shape3d.top.image': 'img10'});
dm.add(node);

node = new ht.Node();
node.s3(80, 80, 80);
node.p3(100, 0, 0);
node.s({    
'all.image': 'img11',    
'top.image': 'img10'});
dm.add(node);

2. sphere：球體，可透過shape3d.side 分成多片，結合shape3d.side.from 和shape3d.side.to 可形成半球體等

##就如上圖所示，球被裁切掉了一部分，被裁切的兩個面可以單獨控制，透過shape3d.from.* 和shape3d.to.* 兩組參數就可以單獨控制兩面的顯示效果，在上圖中，我透過shape3d.to.visible 將to 的面隱藏了，將from 面透過shape3d.from.image 設定了新的貼圖，具體程式碼如下：

node.s({    
'shape3d': 'sphere',    
'shape3d.image': 'img11',    
'shape3d.side': 100,    
'shape3d.side.from': 0,    
'shape3d.side.to': 65,    
'shape3d.from.image': 'img10',    
'shape3d.to.visible': false});

3. cone：錐體，可透過shape3d.side形成三角錐、四角錐等形狀

##從上圖可以看到，side 值越大，椎體就越圓滑，完全可以比擬圓錐。具體如何設定的，我們來看看代碼：

[3, 4, 5, 6, 10, 20, 40, 80, 100].forEach(function(side, index) {    
var x = ((index / 3) >> 0) * 100 - 100,
        y = index % 3 * 100 - 100;
    node = new ht.Node();
    node.p3(x, 40, y);
    node.s3(80, 80, 80);
    node.s({        
    'shape3d': 'cone',        
    'shape3d.image': 'img11',        
    'shape3d.side': side,        
    'note': 'side: ' + side,        
    'note.autorotate': true,        
    'note.position': 17,        
    'note.face': 'top',        
    'note.background': '#979EAF'
    });
    dm.add(node);
});

當然，椎體也可以和球體一樣，可以設定shape3d.side.from 和shape3d.side.to參數來控制裁切；也可以透過shape3d.from.* 和shape3d.to.* 參數來控制兩個面的表現效果；也可以透過shape3d.bottom.* 樣式來控制椎體地面的表現效果。

在上面的程式碼中，可以看到note 相關的設置，在這邊也順帶介紹下，note.autorotate 樣式是用來控制note 的朝向，如果設定為true ，那麼這個note 永遠是朝向眼睛的方向，不管場景如何旋轉。

4. torus：圓環，可透過shape3d.side 分成多片，結合shape3d.side.from 和shape3d.side.to 可形成半圓環等

#在上圖可以看出，圓環其實和圓錐是一樣的，也是可以設定邊數，構成三角環，四角環等形狀，當邊數達到一定的程度，邊數越多，圓環就越平滑。 ##########

在上图中可以看到 note 中多加了一个 radius 值的打印，这个值对应的是样式中的 shape3d.torus.radius，那么这个值的作用是什么呢，我想从上图也可以看得出来，radius 值是用来控制圆环的半径，但是为什么 radius 为 0.25 的时候圆环中间就被填上了，没有像其他的圆环中间都漏空呢？我们可以这样理解，一个圆环的切面有两个圆环直径，那就有四个圆环半径，那按百分比去计算的话，一个半径就是占整个图元宽的 1/4，也就是 0.25，所以这个 shape3d.torus.radius 样式的取值范围为 0~0.25。

[3, 4, 5, 6, 10, 20, 40, 80, 100].forEach(function(side, index) {    
var x = ((index / 3) >> 0) * 100 - 100,
        y = index % 3 * 100 - 100;
    radius = (Math.random() * 0.25).toFixed(2);
    node = new ht.Node();
    node.p3(x, 40, y);
    node.s3(80, 80, 80);
    node.s({        
    'shape3d': 'torus',        
    'shape3d.image': 'img11',        
    'shape3d.side': side,        
    'shape3d.torus.radius': radius,        
    'note': 'side: ' + side + ', radius: ' + radius,        
    'note.autorotate': true,        
    'note.position': 17,        
    'note.face': 'top',        
    'note.background': '#979EAF'
    });
    dm.add(node);
});

5. cylinder：圆柱，可通过 shape3d.top.* 和 shape3d.bottom.* 可控制顶面和底面的参数

圆柱的参数除了 shape3d.top.* 之外，其他的都和前面提到的圆锥的参数一样，因为圆柱体其实就是比圆锥体多了一个面。

[3, 4, 5, 6, 10, 20, 40, 80, 100].forEach(function(side, index) {    
var x = ((index / 3) >> 0) * 100 - 100,
        y = index % 3 * 100 - 100;
    node = new ht.Node();
    node.p3(x, 40, y);
    node.s3(80, 80, 80);
    node.s({        
    'shape3d': 'cylinder',        
    'shape3d.image': 'img11',        
    'shape3d.side': side,        
    'note': 'side: ' + side,        
    'note.autorotate': true,        
    'note.position': 17,        
    'note.face': 'top',        
    'note.background': '#979EAF'
    });
    dm.add(node);
});

到这里所有的可裁切的基本模型都介绍完了，下面要介绍的几个基本模型就没有 side 的相关属性了，也就意味着，它们将没有 from 和 to 的相关参数，没有裁切的功能。

如果想让不能裁切的基本图元达到裁切的效果，还是有其他方案和方法的，这些，我们就在后续的章节中介绍，还望耐心等待。

6. star：星形体，可通过 shape3d.top.* 和 shape3d.bottom.* 可控制顶面和底面的参数

7. rect：矩形体，可通过 shape3d.top.* 和 shape3d.bottom.* 可控制顶面和底面的参数

8. roundRect：圆矩形体，可通过 shape3d.top.* 和 shape3d.bottom.* 可控制顶面和底面的参数

9. triangle：三角形体，可通过 shape3d.top.* 和 shape3d.bottom.* 可控制顶面和底面的参数

10. rightTriangle：直角三角形体，可通过 shape3d.top.* 和 shape3d.bottom.* 可控制顶面和底面的参数

11. parallelogram：平行四边形体，可通过 shape3d.top.* 和 shape3d.bottom.* 可控制顶面和底面的参数

12. trapezoid：梯形体，可通过 shape3d.top.* 和 shape3d.bottom.* 可控制顶面和底面的参数

上图就是几个还未介绍的基本模型。

[    'star', 'rect', 'roundRect', 'triangle',    
'rightTriangle', 'parallelogram', 'trapezoid'].forEach(function(shape, index) {    
var x = index * 100 - 300;
    node = new ht.Node();
    node.p3(x, 40, 0);
    node.s3(80, 80, 80);
    node.s({        
    'shape3d': shape,        
    'shape3d.image': 'img11'
    });
    dm.add(node);
});


仔细观察上图，你会发现，从左算起，第二个和第四个好像在前面的例子中有见过。没错，在形状上是一样的，但是在表现上却是有些差异，到底存在什么差异呢，我们通过图来瞧瞧。

左边是基本模型 rect 和 triangle，右边是通过基本模型 cylinder 模拟出来的 rect 和 triangle，四个图元设置的大小都是一样的，边长都是 80，可以发现基本模型 rect 和 triangle 在表现上会比通过 cylinder 模拟出来的 rect 和 triangle 来的大些，原因很简单，通过 cylinder 模拟出来的 rect 和 triangle 因为其本质还是圆柱体，side 参数是是让图形能够更接近圆形而已，所以绘制出来的图形将会是在一个圆柱体内，也就是 rect 基本模型上表面的内切圆范围内，也就是说通过 cylinder 模拟出来的 rect 上表面的对角线才是图元的变成 80。

以下是相关代码，大家可以尝试下，通过不同角度的观察，可能会更好理解一些。

node = new ht.Node();
node.s3(80, 80, 80);
node.p3(-50, 40, 50);
node.s({    
'shape3d': 
'cylinder',    
'shape3d.side': 4,    
'shape3d.image': 'img11'});
dm.add(node);

node = new ht.Node();
node.s3(80, 80, 80);
node.p3(50, 40, 50);
node.s({    
'shape3d': 
'cylinder',    
'shape3d.side': 3,    
'shape3d.image': 'img11'});
dm.add(node);

node = new ht.Node();
node.s3(80, 80, 80);
node.p3(-50, 40, -50);
node.s({    
'shape3d': 'rect',    
'shape3d.image': 'img11'});
dm.add(node);

node = new ht.Node();
node.s3(80, 80, 80);
node.p3(50, 40, -50);
node.s({    
'shape3d': 'triangle',    
'shape3d.image': 'img11'});
dm.add(node);

以上是詳細介紹基於HTML5 的WebGL技術建構3D場景的圖文程式碼（一）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！