1. 引言
Three.js中,Box3对象指的是AABB式的包围盒,这种包围盒会随物体的旋转而变换大小,精度较差
Three.js中还有OBB对象,这是一种能表现物体主要特征的、不随物体的旋转而变换大小的包围盒
两者如下图所示:
Three.js中虽然有OBB,却没有OBB Helper,即OBB包围盒线框对象
本文参考Box3Helper源码,并写出一个OBBHelper
2. Box3Helper
以下是Three.js源码中的Box3Helper:
import { LineSegments } from '../objects/LineSegments.js';
import { LineBasicMaterial } from '../materials/LineBasicMaterial.js';
import { BufferAttribute, Float32BufferAttribute } from '../core/BufferAttribute.js';
import { BufferGeometry } from '../core/BufferGeometry.js';
class Box3Helper extends LineSegments {
constructor( box, color = 0xffff00 ) {
const indices = new Uint16Array( [ 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 0, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 4, 0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7 ] );
const positions = [ 1, 1, 1, - 1, 1, 1, - 1, - 1, 1, 1, - 1, 1, 1, 1, - 1, - 1, 1, - 1, - 1, - 1, - 1, 1, - 1, - 1 ];
const geometry = new BufferGeometry();
geometry.setIndex( new BufferAttribute( indices, 1 ) );
geometry.setAttribute( 'position', new Float32BufferAttribute( positions, 3 ) );
super( geometry, new LineBasicMaterial( { color: color, toneMapped: false } ) );
this.box = box;
this.type = 'Box3Helper';
this.geometry.computeBoundingSphere();
}
updateMatrixWorld( force ) {
const box = this.box;
if ( box.isEmpty() ) return;
box.getCenter( this.position );
box.getSize( this.scale );
this.scale.multiplyScalar( 0.5 );
super.updateMatrixWorld( force );
}
dispose() {
this.geometry.dispose();
this.material.dispose();
}
}
export { Box3Helper };
这段代码是一个名为Box3Helper
的类的定义,它继承自LineSegments
类。Box3Helper
类用于创建一个辅助框,用来可视化Box3
对象的边界框。
代码中首先导入了一些依赖的模块,包括LineSegments
、LineBasicMaterial
、BufferAttribute
、Float32BufferAttribute
和BufferGeometry
。
在Box3Helper
类的构造函数中,首先创建了一个表示边界框的索引数组indices
,然后创建了一个表示边界框的顶点坐标数组positions
。
接下来,创建了一个BufferGeometry
对象,并使用indices
数组创建了一个BufferAttribute
对象来表示索引,使用positions
数组创建了一个Float32BufferAttribute
对象来表示顶点坐标。然后将这两个属性设置到geometry
对象中。
然后调用父类LineSegments
的构造函数,传入geometry
和一个LineBasicMaterial
对象作为参数,来创建一个可视化边界框的线段对象。
接着,将传入构造函数的box
参数赋值给this.box
属性。
然后设置this.type
属性为'Box3Helper'
。
最后调用geometry
对象的computeBoundingSphere
方法来计算边界球。
Box3Helper
类还定义了一个updateMatrixWorld
方法,用于更新辅助框的世界矩阵。在该方法中,首先获取this.box
的中心点和尺寸,然后根据尺寸缩放辅助框的比例,并调用父类的updateMatrixWorld
方法来更新世界矩阵。
最后,定义了一个dispose
方法,用于释放资源,包括释放geometry
和material
对象。
最后通过export
语句将Box3Helper
类导出,以便在其他地方使用。
3. OBBHelper
参考上面的代码,给出OBBHelper的代码如下:
import {
Vector3, LineSegments, LineBasicMaterial,
BufferAttribute, Float32BufferAttribute, BufferGeometry
} from 'three';
class OBBHelper extends LineSegments {
constructor(obb, object, color = 0xffff00) {
const indices = new Uint16Array([0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 0, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 4, 0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7, 0, 2, 1, 3, 4, 6, 5, 7]);
const positions = [ 1, 1, 1, - 1, 1, 1, - 1, - 1, 1, 1, - 1, 1, 1, 1, - 1, - 1, 1, - 1, - 1, - 1, - 1, 1, - 1, - 1 ];
const geometry = new BufferGeometry();
geometry.setIndex(new BufferAttribute(indices, 1));
geometry.setAttribute('position', new Float32BufferAttribute(positions, 3));
super(geometry, 服务器托管网new LineBasicMaterial({ color: color, toneMapped: false }));
this.obb = obb;
this.object = object;
this.type = 'OBBHelper';
this.lastMatrix4 = object.matrixWorld.clone();
}
updateMatrixWorld(force) {
this.obb.applyMatrix4(this.lastMatrix4.invert())
this.obb.applyMatrix4(this.object.matrixWorld);
this.lastMatrix4 = this.object.matrixWorld.clone();
const positions = this.geometry.attributes.position.array;
const halfSize = this.obb.halfSize;
const center = this.obb.center;
const rotation = this.obb.rotation;
const corners = [];
for (let i = 0; i
这段代码是服务器托管网一个自定义的 OBBHelper
类,用于创建一个辅助对象来显示一个方向包围盒(OBB)的边界框。以下是代码的解释:
-
导入了所需的 Three.js 模块和类。这些模块和类包括
Vector3
、LineSegments
、LineBasicMaterial
、BufferAttribute
、Float32BufferAttribute
和BufferGeometry
。 -
OBBHelper
类继承自LineSegments
类,因此它是一个线段对象。 -
OBBHelper
构造函数接收三个参数:obb
、object
和color
。obb
是一个方向包围盒对象,object
是一个 Three.js 对象,color
是边界框的颜色,默认为黄色(0xffff00)。 -
创建一个
indices
数组,其中包含了边界框的顶点索引。这些索引指定了边界框的边的连接关系。 -
创建一个
positions
数组,其中包含了边界框的顶点位置。这些位置定义了边界框的形状。 -
创建一个
BufferGeometry
对象,用于存储几何数据。 -
使用
geometry.setIndex
方法将索引数据分配给几何体的索引属性。 -
使用
geometry.setAttribute
方法将顶点位置数据分配给几何体的位置属性。 -
调用父类
LineSegments
的构造函数,传递几何体和材质作为参数,创建一个线段对象。 -
设置
OBBHelper
对象的属性,包括obb
、object
和type
。 -
在
updateMatrixWorld
方法中,更新辅助对象的世界矩阵。首先,将上一次的世界矩阵的逆矩阵应用于obb
对象,然后将当前的世界矩阵应用于obb
对象。接着,根据obb
对象的属性计算出边界框的顶点位置,并更新几何体的位置属性。 -
最后,调用父类的
updateMatrixWorld
方法,更新辅助对象的世界矩阵。 -
dispose
方法用于释放几何体和材质的内存。 -
导出
OBBHelper
类供其他模块使用。
通过使用这个 OBBHelper
类,可以创建一个辅助对象来显示一个方向包围盒的边界框,并将其添加到场景中以进行渲染和显示。
实现的效果如下(黄色为Box3Helper,红色为OBBHelper):
4. 参考资料
[1] OBB – three.js docs (three3d.cn)
[2] three.js/src/helpers/Box3Helper.js at master mrdoob/three.js (github.com)
[3] three.js examples (three3d.cn)
[4] three.js/examples/jsm/math/OBB.js at master mrdoob/three.js (github.com)
[5] BufferGeometry.boundingBox的应用:BoxHelper的实现 – 掘金 (juejin.cn)
[6] 113 Three.js的obb (OrientedboundingBox)方向包围盒的使用_暮志未晚Webgl的博客-CSDN博客
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