三角函数在Three.js中的点的移动轨迹应用

在学习2D文字的时候，看到官网有这样一个示例：
https://threejs.org/examples/#css2d_label

月球的运动轨迹，在刷新函数中是这样写的：

function animate() {

    requestAnimationFrame(animate);

    var elapsed = clock.getElapsedTime();

    moon.position.set(Math.sin(elapsed) * 5, 0, Math.cos(elapsed) * 10);
    console.log(moon.position)
        
    renderer.render(scene, camera);
    labelRenderer.render(scene, camera);

}

其中

var clock = new THREE.Clock();

月球的运动轨迹就是通过修改月球在三维坐标系中的x和z值来实现的。也就是这行关键代码：

moon.position.set(Math.sin(elapsed) * 5, 0, Math.cos(elapsed) * 5);

x轴坐标：Math.sin(elapsed)*5
y轴坐标：Math.cos(elapsed)*5

其中elapsed作为相同参数即clock.getElapsedTime()，指的是保存时钟运行的总时长。即从页面刷新开始从0一直计时。

我们通过打印elapsed值和对应的坐标值加以观察：


function animate() {

    requestAnimationFrame(animate);

    var elapsed = clock.getElapsedTime();
    console.log(elapsed)
    moon.position.set(Math.sin(elapsed) * 5, 0, Math.cos(elapsed) * 5);
    console.log(moon.position)

    renderer.render(scene, camera);
    labelRenderer.render(scene, camera);

}

截取部分结果如下：
三角函数在Three.js中的点的移动轨迹应用

可以看个大概，随着elapsed值增加，x，z值大概呈现正弦变化。不过并不直观，因为点太密集了，一个周期很多点。看不全。
通过Excel模拟一组数据来观察一下规律：

月球的运动轨迹，是围绕y轴，在xoz形成的平面内画圆。通过以上观察，在运动轨迹上，任一点的坐标x，z坐标满足一下规律：

也就是三角函数的正弦余弦平方和为1。
即半径为1：

moon.position.set(Math.sin(elapsed) * 5, 0, Math.cos(elapsed) * 5);

x,z坐标仅在系数相同是，轨道为一正圆。即下面的n=m
Math.sin(elapsed)*n
Math.cos(elapsed)*m
如果n不等于m，那么运动轨迹将呈椭圆。

这只是一种运动轨迹，可以通过更为复杂的数学公式，实现更多不同的运动轨迹。

秒客网

三角函数在Three.js中的点的移动轨迹应用

相关文章