three.js 05-01 之 PlaneGeometry 几何体

时间：2021-10-29 04:13:27

    three.js 库中的材质就已经基本上介绍完了。本篇开始我们将逐个深入 three.js 中各种几何体的细节。在 three.js 中，常用的几何体包括：

二维几何体：

  • PlaneGeometry 平面
  • CircleGeometry 圆形
  • ShapeGeometry 塑形
三维几何体：
  • BoxGeometry 立方体（或叫三维方块）
  • SphereGeometry 球体
  • CylinderGeometry 柱体
  • TorusGeometry 圆环
  • TorusKnotGeometry 环面扭结
  • PolyhedronGeometry 多面体
  • IcosahedronGeometry 十二面体
  • OctahedronGeometry 八面体
  • TetrahedronGeometry 四面体
复杂几何体：
  • ConvexGeometry 凸面体
  • LatheGeometry 扫描面
  • ExtrudeGeometry 拉伸几何体
  • TubeGeometry 管状体
  • ParametricGeometry 参数几何体
  • TextGeometry 文本几何体
我们先来看看第一个 PlaneGeometry 二维平面，常用的属性如下表所示：

属性 描述
width （宽度） 必选。此属性指定矩形的宽度
height （高度） 必选。此属性指定矩形的高度
widthSegments （宽度段数） 可选。此属性指定矩形的宽度应该划分成多少段来表示
heightSegments （高度段数） 可选。此属性指定矩形的高度应该划分成多少段来表示
这种几何体非常简单，只要指定尺寸就可以了。如果你想创建一种由多个方格组成的样式，那你可以使用 widthSegments 和 heightSegments 属性将矩形划分成多个小面，从而达到你想要的目的。由于比较简单，不在过多嗷述，下面直接给出一个具体的示例： 

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>示例 05.01 - PlaneGeometry</title>
	<script src="../build/three.js"></script>
	<script src="../build/js/controls/OrbitControls.js"></script>
	<script src="../build/js/libs/stats.min.js"></script>
	<script src="../build/js/libs/dat.gui.min.js"></script>
	<script src="../jquery/jquery-3.2.1.min.js"></script>
    <style>
        body {
            /* 设置 margin 为 0，并且 overflow 为 hidden，来完成页面样式 */
            margin: 0;
            overflow: hidden;
        }
		/* 统计对象的样式 */
		#Stats-output {
			position: absolute;
			left: 0px;
			top: 0px;
		}
    </style>
</head>
<body>

<!-- 用于 WebGL 输出的 Div -->
<div id="webgl-output"></div>
<!-- 用于统计 FPS 输出的 Div -->
<div id="stats-output"></div>

<!-- 运行 Three.js 示例的 Javascript 代码 -->
<script type="text/javascript">

	var scene;
	var camera;
	var render;
	var webglRender;
	//var canvasRender;
	var controls;
	var stats;
	var guiParams;
	
	var ground;
	//var cube;
	//var sphere;
	var plane;
	
	var meshMaterial;
	
	var ambientLight;
	var spotLight;
	//var cameraHelper;

    $(function() {
		stats = initStats();
		scene = new THREE.Scene();
		
		webglRender = new THREE.WebGLRenderer( {antialias: true, alpha: true} ); // antialias 抗锯齿
		webglRender.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
		webglRender.setClearColor(0xeeeeee, 1.0);
		webglRender.shadowMap.enabled = true; // 允许阴影投射
		render = webglRender;
		
		camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 30, 1000); // 2147483647
		camera.position.set(-45.5, 68.2, 90.9);
		
		var target = new THREE.Vector3(10, 0 , 0);
		controls = new THREE.OrbitControls(camera, render.domElement);
		controls.target = target;
		camera.lookAt(target);
		
		$('#webgl-output')[0].appendChild(render.domElement);
		window.addEventListener('resize', onWindowResize, false);
		
		ambientLight = new THREE.AmbientLight(0x0c0c0c);
		scene.add(ambientLight);
		
		spotLight = new THREE.SpotLight(0xffffff);
        spotLight.position.set(0, 30, 60);
        spotLight.castShadow = true;
        scene.add(spotLight);
		//cameraHelper = new THREE.CameraHelper(spotLight.shadow.camera);
		//scene.add(cameraHelper);
		
		// 加入一个地面
		var groundGeometry = new THREE.PlaneGeometry(100, 100, 4, 4);
		var groundMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0x777777});
		ground = new THREE.Mesh(groundGeometry, groundMaterial);
		ground.rotation.set(-0.5 * Math.PI, 0, 0); // 沿着 X轴旋转-90°
		scene.add(ground);
		
		// 定义 plane
		var planeGeometry;

		// 材质
        meshMaterial = [
			new THREE.MeshNormalMaterial({side: THREE.DoubleSide}),
			new THREE.MeshBasicMaterial({wireframe: true})
		];
		
		/** 用来保存那些需要修改的变量 */
		guiParams = new function() {
			this.rotationSpeed = 0.02;
			this.width = 26;
			this.height = 29;
			this.widthSegments = 1;
			this.heightSegments = 1;
			
			this.update = function() {
				scene.remove(plane);
				
				planeGeometry = new THREE.PlaneGeometry(this.width, this.height, this.widthSegments, this.heightSegments);
				plane = new THREE.SceneUtils.createMultiMaterialObject(planeGeometry, meshMaterial);
				plane.castShadow = true;
				plane.position.set(0, 12, 0);
				scene.add(plane);
			}
		}
		/** 定义 dat.GUI 对象，并绑定 guiParams 的几个属性 */
		var gui = new dat.GUI();
		var folder = gui.addFolder('Mesh');
		folder.open();
		folder.add(guiParams, 'width', 1, 50).onChange(function(e) {
			guiParams.update();
		});
		folder.add(guiParams, 'height', 1, 50).onChange(function(e) {
			guiParams.update();
		});
		folder.add(guiParams, 'widthSegments', 1, 10, 1).onChange(function(e) {
			guiParams.update();
		});
		folder.add(guiParams, 'heightSegments', 1, 10, 1).onChange(function(e) {
			guiParams.update();
		});
		
		guiParams.update();
		
		renderScene();
    });
	
	/** 渲染场景 */
	function renderScene() {
		stats.update();
		rotateMesh(); // 旋转物体
		
		requestAnimationFrame(renderScene);
		render.render(scene, camera);
	}
	
	/** 初始化 stats 统计对象 */
	function initStats() {
		stats = new Stats();
		stats.setMode(0); // 0 为监测 FPS；1 为监测渲染时间
		$('#stats-output').append(stats.domElement);
		return stats;
	}
	
	/** 当浏览器窗口大小变化时触发 */
	function onWindowResize() {
		camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
		camera.updateProjectionMatrix();
		render.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
	}
	
	/** 旋转物体 */
	var step = 0;
	function rotateMesh() {
		step += guiParams.rotationSpeed;
		scene.traverse(function(mesh) {
			if (mesh instanceof THREE.Mesh && mesh != ground) {
				//mesh.rotation.x = step;
				mesh.rotation.y = step;
				//mesh.rotation.z = step;
			}
		});
	}

</script>
</body>
</html>

    在该实例中（后续几个示例同理），我们用到了组合材质，一个是 MeshNormalMaterial 法向量材质，并且设置其 side 属性为 THREE.DoubleSide。这样做的目的是，使得当物体背面朝向相机的时候，也要让我们能看得见它；另一个是 MeshBasicMaterial 基础材质，通过它来打开线框效果，这样我们就能看到该物体在三维空间中的具体形状（譬如宽度段数及高度段数的划分情况等）。

未完待续···

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