BabylonJS - Kurve3

BabylonJS hat eine API eingebaut, um einige der komplexen mathematischen Kurven zu erstellen. Wir haben zuvor Bänder gesehen, Linien, die unter Verwendung einer komplexen Gleichung erstellt wurden, um das Muster zu zeichnen und die Koordinaten für die Pfade zu berechnen, die dem Netz gegeben wurden. Wir haben hier eine integrierte API, um komplexe Berechnungen zu vermeiden, genau wie in der Kurven-API.

Die Kurven, die erklärt werden, sind wie folgt:

  • Quadratische Bezier-Kurve
  • Kubische Bezier-Kurve
  • Hermite Spline
  • Catmull-Rom Spline

Quadratische Bezierkurve

In diesem Abschnitt lernen wir die quadratische Bezier-Kurve kennen.

Syntax

var bezier = BABYLON.Curve3.CreateQuadraticBezier(origin, control, destination, nb_of_points);

Parameter

Berücksichtigen Sie die folgenden Parameter in Bezug auf die quadratische Bezier-Kurve.

  • Origin - Ursprungspunkt für die Kurve.

  • Control - Kontrollpunkte für die Kurve.

  • Destination - Zielpunkt.

  • Noofpoints - Punkte im Array.

Kubische Bezeir-Kurve

In diesem Abschnitt lernen wir die Cubic Bezier-Kurve kennen.

Syntax

var bezier3 = BABYLON.Curve3.CreateCubicBezier(origin, control1, control2, destination, nb_of_points)

Parameter

Berücksichtigen Sie die folgenden Parameter für die Cubic Bezier-Kurve.

  • Origin - Ursprungspunkt.

  • control1 - Erster Kontrollpunkt in Vektorform.

  • control2 - Zweiter Kontrollpunkt in Vektorform.

  • Destination - Zielpunkt in Vektorform.

  • no_of_points - Anzahl der Punkte in Arrayform.

HermiteSpline-Kurve

In diesem Abschnitt lernen wir die Hermite Spline Curve kennen.

Syntax

var hermite = BABYLON.Curve3.CreateHermiteSpline(p1, t1, p2, t2, nbPoints);

Parameter

Berücksichtigen Sie die folgenden Parameter im Zusammenhang mit der Hermite-Spline-Kurve:

  • p1 - Ursprungspunkt für die Kurve.

  • t1 - Ursprungstangensvektorpunkt.

  • p2 - Zielpunkt.

  • t2 - Zieltangensvektor.

  • NbPoints - Array von Punkten für die endgültige Kurve.

Catmull-Rom Spline-Kurve

In diesem Abschnitt lernen wir die Catmull-Rom-Spline-Kurve kennen.

Syntax

var nbPoints = 20;   // the number of points between each Vector3 control points
var points = [vec1, vec2, ..., vecN];  // an array of Vector3 the curve must pass through : the control points
var catmullRom = BABYLON.Curve3.CreateCatmullRomSpline(points, nbPoints);

Parameter

Berücksichtigen Sie die folgenden Parameter im Zusammenhang mit der Catmull-Rom-Spline-Kurve:

  • Points - Bei einem Array von Vector3 muss die Kurve durch die Kontrollpunkte verlaufen.

  • NbPoints - Die Anzahl der Punkte zwischen den einzelnen Vector3-Kontrollpunkten.

var path = catmullRom.getPoints(); // getPoints() returns an array of successive Vector3.
var l = catmullRom.length(); // method returns the curve length.

Demo

<!doctype html>
<html>
   <head>
      <meta charset = "utf-8">
      <title>BabylonJs - Basic Element-Creating Scene</title>
      <script src = "babylon.js"></script>
      <style>
         canvas {width: 100%; height: 100%;}
      </style>
   </head>

   <body>
      <canvas id = "renderCanvas"></canvas>
      <script type = "text/javascript">
         var canvas = document.getElementById("renderCanvas");
         var engine = new BABYLON.Engine(canvas, true);
         
         var createScene  = function() {
            var scene = new BABYLON.Scene(engine);
            scene.clearColor = new BABYLON.Color3( .5, .5, .5);

            // camera
            var camera = new BABYLON.ArcRotateCamera("camera1",  0, 0, 0, new BABYLON.Vector3(5, 3, 0), scene);
            camera.setPosition(new BABYLON.Vector3(0, 0, -100));
            camera.attachControl(canvas, true);
            
            // lights
            var light = new BABYLON.HemisphericLight("light1", new BABYLON.Vector3(1, 0.5, 0), scene);
            light.intensity = 0.8;
            var spot = new BABYLON.SpotLight(
            "spot", 
            new BABYLON.Vector3(25, 15, -10), 
            new BABYLON.Vector3(-1, -0.8, 1), 15, 1, scene);
            spot.diffuse = new BABYLON.Color3(1, 1, 1);
            spot.specular = new BABYLON.Color3(0, 0, 0);
            spot.intensity = 0.2; 
            
            // material
            var mat = new BABYLON.StandardMaterial("mat1", scene);
            mat.alpha = 1.0;
            mat.diffuseColor = new BABYLON.Color3(0.5, 0.5, 1.0);
            mat.backFaceCulling = false;
            
            //mat.wireframe = true;
            var makeTextPlane = function(text, color, size) {
               var dynamicTexture = new BABYLON.DynamicTexture("DynamicTexture", 50, scene, true);
               dynamicTexture.hasAlpha = true;
               dynamicTexture.drawText(text, 5, 40, "bold 36px Arial", color , "transparent", true);
               
               var plane = new BABYLON.Mesh.CreatePlane("TextPlane", size, scene, true);
               
               plane.material = new BABYLON.StandardMaterial("TextPlaneMaterial", scene);
               plane.material.backFaceCulling = false;
               plane.material.specularColor = new BABYLON.Color3(0, 0, 0);
               plane.material.diffuseTexture = dynamicTexture;
               return plane;
            };
            
            // show axis
            var showAxis = function(size) { 
               var axisX = BABYLON.Mesh.CreateLines("axisX", [ 
                  new BABYLON.Vector3(-size * 0.95, 0.05 * size, 0),
                  new BABYLON.Vector3(-size, 0, 0), 
                  new BABYLON.Vector3(-size * 0.95, -0.05 * size, 0),
                  new BABYLON.Vector3(-size, 0, 0),
                  new BABYLON.Vector3.Zero(), 
                  new BABYLON.Vector3(size, 0, 0), 
                  new BABYLON.Vector3(size * 0.95, 0.05 * size, 0), 
                  new BABYLON.Vector3(size, 0, 0), 
                  new BABYLON.Vector3(size * 0.95, -0.05 * size, 0)
               ], scene);
               
               axisX.color = new BABYLON.Color3(1, 0, 0);
               var xChar = makeTextPlane("X", "red", size / 10);
               xChar.position = new BABYLON.Vector3(0.9 * size, -0.05 * size, 0);			
               
               var xChar1 = makeTextPlane("-X", "red", size / 10);
               xChar1.position = new BABYLON.Vector3(-0.9 * size, 0.05 * size, 0);
               
               var xcor = [];
               for (i =- 20; i <= 20; i++) {
                  xcor[i] = makeTextPlane(i, "red", size / 10);
                  xcor[i].position = new BABYLON.Vector3(i, 0, 0);
               }
               
               var axisY = BABYLON.Mesh.CreateLines("axisY", [
                  new BABYLON.Vector3( -0.05 * size, -size * 0.95, 0),
                  new BABYLON.Vector3(0, -size, 0),
                  new BABYLON.Vector3(0.05 * size, -size * 0.95, 0),
                  new BABYLON.Vector3(0, -size, 0),
                  new BABYLON.Vector3.Zero(),
                  new BABYLON.Vector3(0, size, 0), 
                  new BABYLON.Vector3( -0.05 * size, size * 0.95, 0), 
                  new BABYLON.Vector3(0, size, 0), 
                  new BABYLON.Vector3( 0.05 * size, size * 0.95, 0)
               ], scene);
               
               axisY.color = new BABYLON.Color3(0, 1, 0);
               var yChar = makeTextPlane("Y", "green", size / 10);
               yChar.position = new BABYLON.Vector3(0, 0.9 * size, -0.05 * size);
               var yChar1 = makeTextPlane("-Y", "green", size / 10);
               yChar1.position = new BABYLON.Vector3(0, -0.9 * size, 0.05 * size);
               var ycor = [];
               for (y =- 20; y <= 20; y++) {
                  xcor[y] = makeTextPlane(y, "green", size / 10);
                  xcor[y].position = new BABYLON.Vector3(0, y, 0);
               }


               var axisZ = BABYLON.Mesh.CreateLines("axisZ", [
                  new BABYLON.Vector3( 0 , -0.05 * size, -size * 0.95), 
                  new BABYLON.Vector3(0, 0, -size),
                  new BABYLON.Vector3( 0 , 0.05 * size, -size * 0.95),
                  new BABYLON.Vector3(0, 0, -size), 
                  new BABYLON.Vector3.Zero(), 
                  new BABYLON.Vector3(0, 0, size), 
                  new BABYLON.Vector3( 0 , -0.05 * size, size * 0.95),
                  new BABYLON.Vector3(0, 0, size), 
                  new BABYLON.Vector3( 0, 0.05 * size, size * 0.95)
               ], scene);
               axisZ.color = new BABYLON.Color3(0, 0, 1);
               var zChar = makeTextPlane("Z", "blue", size / 10);
               zChar.position = new BABYLON.Vector3(0, 0.05 * size, 0.9 * size);
               var zChar1 = makeTextPlane("-Z", "blue", size / 10);
               zChar1.position = new BABYLON.Vector3(0, 0.05 * size, -0.9 * size);

               var zcor = [];
               for (z =- 20; z <= 20; z++) {
                  xcor[z] = makeTextPlane(z, "green", size / 10);
                  xcor[z].position = new BABYLON.Vector3(0, 0, z);
               }
            };

            var quadraticBezierVectors = BABYLON.Curve3.CreateQuadraticBezier( 
            BABYLON.Vector3.Zero(), 
            new BABYLON.Vector3(10, 5, 5), 
            new BABYLON.Vector3(5, 10, 0), 15);
            var quadraticBezierCurve = BABYLON.Mesh.CreateLines("qbezier", quadraticBezierVectors.getPoints(), scene);
            quadraticBezierCurve.color = new BABYLON.Color3(1, 1, 0.5);

            var cubicBezierVectors = BABYLON.Curve3.CreateCubicBezier( 
            BABYLON.Vector3.Zero(), 
            new BABYLON.Vector3(10, 5, 20), 
            new BABYLON.Vector3(-50, 5, -20), 
            new BABYLON.Vector3( -10, 20, 10), 60);
            var cubicBezierCurve = BABYLON.Mesh.CreateLines("cbezier", cubicBezierVectors.getPoints(), scene);
            cubicBezierCurve.color = new BABYLON.Color3(1, 0, 0);

            var continued = cubicBezierVectors.continue(cubicBezierVectors).continue(quadraticBezierVectors);

            var points = continued.getPoints();
            var nbPoints = 60;
            var l = continued.length() / 2;
            var p1 = points[points.length - 1];
            var t1 = (p1.subtract(points[points.length - 2])).scale(l);
            var p2 = points[0];
            var t2 = (points[1].subtract(p2)).scale(l);

            var hermite = BABYLON.Curve3.CreateHermiteSpline(p1, t1, p2, t2, nbPoints);

            continued = continued.continue(hermite);

            var points = continued.getPoints();
            var continuedCurve = BABYLON.Mesh.CreateLines("continued", points, scene);
            continuedCurve.position = new BABYLON.Vector3(20, -20, 20);
            continuedCurve.color = new BABYLON.Color3(0, 0, 0);

            var nbPoints = 20;                     // the number of points between each Vector3 control points
            var points = [new BABYLON.Vector3(10, 5, 20), 
            new BABYLON.Vector3(-20, 5, -20), 
            new BABYLON.Vector3(-25, 5, -20), 
            new BABYLON.Vector3( -30, 20, 10),];  // an array of Vector3 the curve must pass through : the control points
            var catmullRom = BABYLON.Curve3.CreateCatmullRomSpline(points, nbPoints);

            var path = catmullRom.getPoints();
            var l = catmullRom.length();

            var finalcatmullCurve = BABYLON.Mesh.CreateLines("continued", path, scene);

            var mySinus = [];
            for (var i = 0; i < 30; i++) {
               mySinus.push( new BABYLON.Vector3(i, Math.sin(i / 10), 0) );
            }

            var mySinusCurve3 = new BABYLON.Curve3(mySinus);
            var myFullCurve = mySinusCurve3.continue(cubicBezierVectors).continue(quadraticBezierVectors);
            var points1 = myFullCurve.getPoints();
            var curve3d = BABYLON.Mesh.CreateLines("continued", points1, scene);
            curve3d.color = new BABYLON.Color3(0.9, 1, 0.2);
            showAxis(20);
            return scene;
         };
         var scene = createScene();
         engine.runRenderLoop(function() {
            scene.render();
         });
      </script>
   </body>
</html>

Ausgabe

Die obige Codezeile generiert die folgende Ausgabe: