基于HT for Web矢量实现3D叶轮旋转

Posted 2020-09-17 zhchoutai

在上一篇《基于HT for Web矢量实现2D叶轮旋转》中讲述了叶轮旋转在2D上的应用，今天我们就来讲讲叶轮旋转在3D上的应用。

在3D拓扑上能够创建各种各样的图元，在HT for Web系统中提供了一些常规的3D模型，可是对于那些比較复杂的模型，比方汽车、人物等模型就无能为力了，那再项目中须要用到这种模型该肿么办呢？这时候就须要借助专业的3ds Max工具来建模了。然后通过3ds Max工具将模型导出成obj文件。然后再项目中引用导出的obj文件，这样就能成功的使用上复杂的图元了。

在《HT图形组件设计之道（四）》一文中有提及HT for Web引入obj文件的介绍，在这里我就不做反复介绍了，我们先来看看今天作为演示的Demo模型长什么样：

 

嘿嘿，是不是感觉今天的模型有些大材小用了，没办法。怪仅仅怪自己不懂3ds Max工具，仅仅能先用这个大家熟悉的模型来做Demo演示了。

首先我们须要有3ds Max工具将模型导出成obj及mtl文件。然后调用HT for Web的ht.Default.loadObj()方法读取并解析模型文件，在解析完毕后，通过调用ht.Default.setShape3dModel()方法将模型注冊到系统中，如此在兴许的代码中就行应用到该模型了，模型文件的读取及注冊详细代码例如以下：

ht.Default.loadObj(\'plane.obj\', \'plane.mtl\', {                    
    center: true,
    r3: [0, -Math.PI/2, 0], // make plane face right
    s3: [0.15, 0.15, 0.15], // make plane smaller
    finishFunc: function(modelMap, array, rawS3){
        if(modelMap){  
            ht.Default.setShape3dModel(\'plane\', array);

            var plane = new ht.Node();
            plane.s3(rawS3);
            plane.s({
                \'shape3d\': \'plane\',
                \'shape3d.scaleable\': false,
                \'wf.visible\': true,
                \'wf.color\': \'white\',
                \'wf.short\': true
            });
            dataModel.add(plane);
        }
    }
});

 

注冊完3D模型后，我们立即创建了一个3D图元。并将其加入到了dataModel容器中，这时我们须要一个3D拓扑来显示这个3D图元。详细的创建代码例如以下：

var dataModel = new ht.DataModel();
var g3d = new ht.graph3d.Graph3dView(dataModel);
g3d.setEye(200, 50, 300);
g3d.setDashDisabled(false);
g3d.getView().style.background = \'#4C7BBB\';
g3d.addToDOM();

 

在3D拓扑上做了些简单的属性设置，让拓扑看起来舒服些，如此我们就能够看到我们创建出来的飞机模型究竟长什么样了

怎么样，创建一个复杂模型好像并没有想象中的复杂（复杂的东西都让美工做完了）。

我们细致观察飞机会发现，飞机前面的螺旋桨颜色和机身一样，一眼看去不太easy注意到它的存在。那是否能将其颜色改掉呢？我们能够查看下mtl文件，看飞机的螺旋桨是否分离机身独立成一个材质，mtl文件的内容例如以下：

newmtl body
    Ns 10.0000
    Ni 1.5000
    d 1.0000
    Tr 0.0000
    Tf 1.0000 1.0000 1.0000 
    illum 2
    Ka 0.3608 0.4353 0.2549
    Kd 0.3608 0.4353 0.2549
    Ks 0.0000 0.0000 0.0000
    Ke 0.0000 0.0000 0.0000

newmtl propeller
    Ns 10.0000
    Ni 1.5000
    d 1.0000
    Tr 0.0000
    Tf 1.0000 1.0000 1.0000 
    illum 2
    Ka 0.3608 0.4353 0.2549
    Kd 0.3608 0.4353 0.2549
    Ks 0.0000 0.0000 0.0000
    Ke 0.0000 0.0000 0.0000

 

正如我们所想，飞机模型的机身和螺旋桨是分开了两个独立的材质，并将螺旋桨的材质名字定义为propeller，因此我们能够独立控制机身及螺旋桨，那么我们就来改动下螺旋桨的颜色吧，在loadObj()方法中的finishFunc回调函数中加入上例如以下代码就可以：

modelMap.propeller.s3 = [1, 1.2, 1.2];
modelMap.propeller.color = ‘yellow\';

 

在代码中，我们不仅改变了螺旋桨的颜色，我们还对螺旋桨做了缩放处理，令螺旋桨的宽度和长度变大一点。

到这里，模型就算完毕了。接下来要做的就是让螺旋桨动起来。和2D叶轮旋转类似。在3D模型上也能够做数据绑定。要想让螺旋桨旋转起来，我们就须要设置螺旋桨的rotation属性，和3D上的图元不同的是。设置3D图元的rotation属性须要设置一个数组，定义3D上三个方向的旋转值。

我们先来尝试下让螺旋桨沿着x轴旋转45度试下：

modelMap.propeller.r3 = [Math.PI / 4, 0, 0];

 

果然能够。那么接下来我们就能够为螺旋桨的rotation属性做数据绑定的处理了：

modelMap.propeller.r3 = {
    func: function(data){
        return [data.a(\'angle\'), 0, 0];
    }
};

 

我们将螺旋桨的x轴上的旋转角度绑定到图元的angle自己定义属性上，我们能够通过改变angle属性值令螺旋桨沿着x轴转动起来，那么接下来我们就通过定时器来动态改变angle属性吧，看看螺旋桨是不是真的能够动起来：

window.setInterval(function() {
    var rotation = plane.a(\'angle\') + Math.PI / 10;
    if (rotation > Math.PI * 2) {
        rotation -= Math.PI * 2;
    }
    plane.a(\'angle\', rotation);
}, 40);

 

螺旋桨果然动起来了。这个定时器让螺旋桨做匀速运动。可是飞机的螺旋桨在起飞和降落的时候其旋转速度都不是匀速，我们要模拟飞机起飞和降落时螺旋桨的旋转速度该怎样处理呢？这个时候我们能够考虑用HT for Web中的动画来解决问题。关于动画的内容因为比較复杂，在这里就不深入探讨，等以后有机会再和大家分享动画的相关内容。今天就先讲诉下动画的基本使用方法，简单实现螺旋桨模拟起飞和降落的效果，详细的代码例如以下：

var params = {
    delay: 1500,
    duration: 20000,
    easing: function(t){
        return (t *= 2) < 1 ? 0.5 * t * t : 0.5 * (1 - (--t) * (t - 2));
    },
    action: function(v, t){
        plane.a(\'angle\', v*Math.PI*120);
    },
    finishFunc: function(){
        ht.Default.startAnim(params);
    }
};

ht.Default.startAnim(params);

 

我们来分析下代码：

1. delay属性：定义动画播放前的停顿时间。

2. duration属性：定义动画持续时间；

3. easing函数：定义动画缓动函数；

4. action函数：action函数必须提供，实现动画过程中的属性变化，在这里设置angle属性。

5. finishFunc函数：动画结束后调用的函数，在这里又启动了动画。让螺旋桨不断的旋转。 

执行代码，你会发现螺旋桨在1.5秒后进入旋转状态，而且旋转速度由慢变快，再变慢直至停止，然后再过1.5秒后继续旋转。如此周而复始。 

好了。今天的内容到这里就结束了，整个Demo的执行效果能够通过以下的视频查看。最后再附上本次Demo的全部代码。

http://v.youku.com/v_show/id_XMTI5NDI5MzYyOA==.html

 

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <title>HT for Web - Plane</title>
        <meta charset="UTF-8" name="viewport" content="user-scalable=yes, width=600">
        <script src="../../../build/ht-debug.js"></script>
        <script src="../../../build/ht-obj-debug.js"></script>
        <script>
            function init(){
                var dataModel = new ht.DataModel();
                var g3d = new ht.graph3d.Graph3dView(dataModel);
                g3d.setEye(200, 50, 300);
                g3d.setDashDisabled(false);
                g3d.getView().style.background = \'#4C7BBB\';
                g3d.addToDOM();
                
                ht.Default.loadObj(\'plane.obj\', \'plane.mtl\', {
                    center: true,
                    r3: [0, -Math.PI/2, 0], // make plane face right
                    s3: [0.15, 0.15, 0.15], // make plane smaller
                    finishFunc: function(modelMap, array, rawS3){
                        if(modelMap){
                            modelMap.propeller.r3 = {
                                func: function(data){
                                    return [data.a(\'angle\'), 0, 0];
                                }
                            };
                            // make propeller a litter bigger
                            modelMap.propeller.s3 = [1, 1.2, 1.2];
                            modelMap.propeller.color = \'yellow\';
                
                            ht.Default.setShape3dModel(\'plane\', array);
                
                            var plane = new ht.Node();
                            plane.s3(rawS3);
                            plane.s({
                                \'shape3d\': \'plane\',
                                \'shape3d.scaleable\': false,
                                \'wf.visible\': true,
                                \'wf.color\': \'white\',
                                \'wf.short\': true
                            });
                            dataModel.add(plane);
                
                            var params = {
                                delay: 1500,
                                duration: 20000,
                                easing: function(t){
                                    return (t *= 2) < 1 ?
 0.5 * t * t : 0.5 * (1 - (--t) * (t - 2));
                                },
                                action: function(v, t){
                                    plane.a(\'angle\', v*Math.PI*120);
                                },
                                finishFunc: function(){
                                    ht.Default.startAnim(params);
                                }
                            };
                            
                            ht.Default.startAnim(params);
                
                            /*window.setInterval(function() {
                                var rotation = plane.a(\'angle\') + Math.PI / 10;
                                if (rotation > Math.PI * 2) {
                                    rotation -= Math.PI * 2;
                                }
                                plane.a(\'angle\', rotation);
                            }, 40);*/
                        }
                    }
                });
            }
        </script>
    </head>
    <body onload="init();">                         
    </body>
</html>