three 凸包 Face

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在 Three.js 中,Face 类是一个专门用于 凸包计算ConvexHull)的内部数学工具,定义了一个三角形面及其相关属性。这通常在需要计算复杂几何体的凸包时使用。
单独使用 Face 通常用于低层次的几何计算,比如自定义的凸包生成或网格优化算法。Face 本质上是一个工具类,它依赖于 HalfEdge 和点集(Vector3)的结构化管理。单独使用时,需要手动配置所有属性,并确保数据的完整性。

Face 有七个属性四个方法

Face()
创建一个 Face 实例。
使用场景
    凸包构造
        通过点集生成几何体的凸包,用于碰撞检测、物理引擎或网格简化。
    计算几何关系
        面法线、面积等信息可用于光照计算或形状分析。
    复杂网格优化
        在需要简化几何结构时,凸包是一种常用的初步计算方式。
    // 创建顶点
    const v0 = new THREE.Vector3(1, 1, 1);
    const v1 = new THREE.Vector3(-1, -1, 1);
    const v2 = new THREE.Vector3(0, 0, -1);
    // 创建半边
    const edge1 = new HalfEdge(v0);
    const edge2 = new HalfEdge(v1);
    const edge3 = new HalfEdge(v2);
    // 链接半边形成闭环
    edge1.next = edge2;
    edge2.next = edge3;
    edge3.next = edge1;
    // 创建 Face 对象
    const face = new Face();
    face.edge = edge1; // 设置起始边
    face.normal = new THREE.Vector3(0, 0, 1); // 手动指定法线
    face.area = 1.0; // 假设面积为 1
    face.marked = false;
    // 打印 Face 信息
    console.log('面法线:', face.normal);
    console.log('面面积:', face.area);
    console.log('面起始边:', face.edge);

属性

  • normal : Vector3 在 Three.js 中,normalFace 对象中的一个属性,用于表示面的法线方向。法线 是一个垂直于面的向量,通常用于确定光照、材质渲染和碰撞检测等。默认值为(0, 0, 0) 处的 Vector3。
  • midpoint : Vector3 在 Three.js 中,midpoint 是一个属性,表示面(Face)的中点。它是一个 THREE.Vector3 类型的向量,用于表示三角形面的三个顶点的中心位置。中点是通过计算面三个顶点的平均位置来获得的。 默认值为(0, 0, 0) 处的 Vector3。
    // 创建顶点
    const v0 = new THREE.Vector3(1, 1, 0);
    const v1 = new THREE.Vector3(-1, -1, 0);
    const v2 = new THREE.Vector3(0, 0, 1);
    // 计算中点
    const midpoint = new THREE.Vector3()
    .add(v0)
    .add(v1)
    .add(v2)
    .multiplyScalar(1 / 3); // 取平均值
    // 创建 Face 对象
    const face = new Face();
    face.midpoint = midpoint; // 将计算得到的中点赋值给 Face
    // 打印中点
    console.log('中点:', face.midpoint);// { "x": 0, "y": 0, "z": 0.3333333333333333 }
  • area : Float 面的面积。默认值为 0。
  • constant : Float 在 Three.js 中,constant 属性表示面到原点的有符号距离,通常用于平面方程的定义。这个属性是一个浮动数值(Float),其默认值为 01731891378330.png
  • outside : VertexNode 引用该面可以看到的顶点列表中的顶点。默认为 null。
  • mark : Integer 标记面部是否可见或已删除。默认为 'Visible'。
  • edge : HalfEdge 对面的基边的引用。要检索所有边,您可以使用当前边的 “next” 引用。默认为空。 null.

方法

  • create ( a : VertexNode, b : VertexNode, c : VertexNode ) : Face a - 面的第一个顶点。 b - 面的第二个顶点。 c - 面的第三个顶点。 创建一个 Face。
    // 创建三个顶点
    const vertexA = new VertexNode(0, 0, 0);  
    const vertexB = new VertexNode(1, 0, 0);  
    const vertexC = new VertexNode(0, 1, 0);
    // 使用 create 方法创建一个面
    const faceData = Face.create(vertexA, vertexB, vertexC);
    console.log(faceData,"faceData")// {area :  NaN constant :  NaN edge :  HalfEdge {vertex: VertexNode, prev: HalfEdge, next: HalfEdge, twin: null, face: Face} mark :  0 midpoint :  Vector3 {x: NaN, y: NaN, z: NaN} normal :  Vector3 {x: 0, y: 0, z: 0} outside :  null}
  • getEdge ( i : Integer ) : HalfEdge i - 边的索引 返回给定索引的边。
  • compute () : this 计算面的所有属性。
  • distanceToPoint ( point : Vector3 ) : Float point - 3D 空间中的任何点。 返回从给定点到该面的平面表示的带符号距离。