javascript - 使用 threejs 选择、更新和操作 Obj 文件

Question

我正在使用 threejs 构建一个3D 可视化和交互式 应用程序.
以下是我想在此应用程序中提供的关键功能:

在此用户应该能够:

• 旋转和缩放对象。 -- 完成
• 操纵 Obj 的某些特定部分，例如，更改其颜色，用另一部分替换该部分。 -- 待定

I am following the vast threejs documentation and its list of examples, which really helped me a lot and I am able to achieve a little.

Also I have come across an useful threejs inspector Chrome Ext.

这个 threejs inspector Chrome Ext 总而言之，它完成了我想要实现的一切，但不幸的是，我无法理解它是如何工作的，以及它如何能够选择和操作部件一个 Obj 文件。

我现在使用以下代码片段使用 threejs 来显示、旋转和缩放 Obj 文件。

更新代码:

        if ( ! Detector.webgl ) Detector.addGetWebGLMessage();
        var container, camera, controls, scene, renderer, mesh;
        var mtlObject = {};
        var strDownloadMime = "image/octet-stream";
        init();
        animate();
        function init() {
            var saveLink = document.createElement('div');
            saveLink.style.position = 'absolute';
            saveLink.style.top = '10px';
            saveLink.style.width = '100%';
            saveLink.style.color = 'white !important';
            saveLink.style.textAlign = 'center';
            saveLink.innerHTML ='<a href="#" id="saveLink">Save Frame</a>';
            document.body.appendChild(saveLink);
            document.getElementById("saveLink").addEventListener('click', saveAsImage);
            renderer = new THREE.WebGLRenderer({
                preserveDrawingBuffer: true
            });
            camera = new THREE.PerspectiveCamera( 60, window.innerWidth / window.innerHeight, 1, 1000 );
            camera.position.z = 500;
            controls = new THREE.TrackballControls( camera );
            controls.rotateSpeed = 2.0;
            controls.zoomSpeed = 2.0;
            controls.panSpeed = 2.0;
            controls.noZoom = false;
            controls.noPan = false;
            controls.staticMoving = true;
            controls.dynamicDampingFactor = 0.3;
            controls.keys = [ 65, 83, 68 ];
            controls.addEventListener( 'change', render );

            // world
            scene = new THREE.Scene();
            var ambient = new THREE.AmbientLight( 0x444444 );
            scene.add( ambient );
            var directionalLight = new THREE.DirectionalLight( 0xffeedd );
            directionalLight.position.set( 0, 0, 1 ).normalize();
            scene.add( directionalLight );

            // model
            var onProgress = function ( xhr ) {
                if ( xhr.lengthComputable ) {
                    var percentComplete = xhr.loaded / xhr.total * 100;
                    console.log( Math.round(percentComplete, 2) + '% downloaded' );
                }
            };
            var onError = function ( xhr ) { };

            //mtl loader
            THREE.Loader.Handlers.add( /\.dds$/i, new THREE.DDSLoader() );
            var mtlLoader = new THREE.MTLLoader();
            mtlLoader.setPath( 'obj/' );
            mtlLoader.load( 'arm.mtl', function( materials ) {
                materials.preload();
                var objLoader = new THREE.OBJLoader();
                objLoader.setMaterials( materials );
                objLoader.setPath( 'obj/' );
                objLoader.load( 'arm.obj', function ( object ) {
                    object.name = "object_name";
                    object.position.y = - 95;
                    scene.add( object );
                    //As 'TheJim01' suggested 
                    //I have used an object variable.
                    //then traverse through the scene nodes 
                    //and target some particular parts of the obj as:
                    var nameToObject = {};
                    scene.traverse( function( node ) {
                        nameToObject[node.name] = node;
                        if (node.name == ("Pad01")) {
                            node.visible = false;
                        }
                        if (node.name == ("Arm_01")) {
                            node.visible = false;
                        }
                        if (node.name == ("Pad02")) {
                            node.visible = false;
                        }
                        if (node.name == ("Arm_02")) {
                            node.visible = false;
                        }
                    });

                }, onProgress, onError );
            });

            // lights
            var light = new THREE.DirectionalLight( 0xffffff );
            light.position.set( 1, 1, 1 );
            scene.add( light );
            var light = new THREE.DirectionalLight( 0x002288 );
            light.position.set( -1, -1, -1 );
            scene.add( light );
            var light = new THREE.AmbientLight( 0x222222 );
            scene.add( light );

            // renderer
            renderer = new THREE.WebGLRenderer( { antialias: false } );
            renderer.setPixelRatio( window.devicePixelRatio );
            renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
            container = document.getElementById( 'container' );
            container.appendChild( renderer.domElement );
            //
            window.addEventListener( 'resize', onWindowResize, false );
            //
            render();
        }
        function onWindowResize() {
            camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
            camera.updateProjectionMatrix();
            renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
            controls.handleResize();
            render();
        }
        function animate() {
            requestAnimationFrame( animate );
            controls.update();
        }
        function render() {
            renderer.render( scene, camera );
        }   
        //my next challenge is to save the canvas as image
        //after making all the changes to the obj file
        function saveAsImage() {
            var imgData, imgNode;

            try {
                var strMime = "image/jpeg";
                imgData = renderer.domElement.toDataURL(strMime);

                saveFile(imgData.replace(strMime, strDownloadMime), "test.jpg");

            } catch (e) {
                console.log(e);
                return;
            }

        }
        var saveFile = function (strData, filename) {
            var link = document.createElement('a');
            if (typeof link.download === 'string') {
                document.body.appendChild(link); //Firefox requires the link to be in the body
                link.download = filename;
                link.href = strData;
                link.click();
                document.body.removeChild(link); //remove the link when done
            } else {
                location.replace(uri);
            }
        }

        $(document).ready(function() {
            //Set Color of the Obj parts accordingly
            $('#armblock').on('click', function(){
                $(this).children('ul').slideToggle(400);
                $(this).children('ul').children('li').on('click', function(){
                    $color = new THREE.Color($(this).css('backgroundColor'));
                    var selectedColor = '#' + $color.getHexString();
                    //As 'TheJim01' suggested 
                    //I have used and object variable.
                    //then traverse through the scene nodes 
                    //and target some perticular parts of the obj as:                        
                    var nameToObject = {};
                    scene.traverse( function( node ) {
                        nameToObject[node.name] = node;
                        if (node.name == ("Arm_01")) {
                            node.visible = true;
                            nameToObject["Arm_01"].material.color.set(selectedColor);
                        }
                        if (node.name == ("Arm_02")) {
                            node.visible = true;
                            nameToObject["Arm_02"].material.color.set(selectedColor);
                        }
                    });
                }); 
            }); 

            $('#padblock').on('click', function(){
                $(this).children('ul').slideToggle(400);
                $(this).children('ul').children('li').on('click', function(){
                    $color = new THREE.Color($(this).css('backgroundColor'));
                    var selectedColor = '#' + $color.getHexString();
                    //As 'TheJim01' suggested 
                    //I have used an object variable.
                    //then traverse through the scene nodes 
                    //and target some particular parts of the obj as:                          
                    var nameToObject = {};
                    scene.traverse( function( node ) {
                        nameToObject[node.name] = node;
                        if (node.name == ("Pad01")) {
                            node.visible = true;
                            nameToObject["Pad01"].material.color.set(selectedColor);
                        }
                        if (node.name == ("Pad02")) {
                            node.visible = true;
                            nameToObject["Pad02"].material.color.set(selectedColor);
                        }
                    });
                }); 
            });         
        });  

如果有人可以帮助我解决这个问题。在此先感谢，如果我遗漏任何内容，请发表评论。

更新

下一个挑战

• 我能够更改特定节点(obj 的一部分)的颜色，但这不是自发的，因为我必须再次单击 Canvas /obj 才能看到更改。
• 我能够隐藏/显示特定节点(obj 的一部分)，但我想用另一个节点替换该特定节点(obj 的一部分)。
• 我想在完成所有更改后将最终的 obj 文件保存为图像，但将来会保存为 gif 或视频，以便用户可以看到最终产品的 360 度 View 。

附言

TheJim01 helped me a lot into understanding the basic but very important concept of traversing the obj file and its parts. That leads me to build at least closer to something what I want.

Answer 1

所有 three.js inspector 所做的就是解析场景，并在交互式 UI 中显示对象的各种属性。

假设您有一个这样排列的 OBJ 文件:

bike
  frame
  seat
  drive
    pedals
    frontSprocket
    chain
    rearSprocket
    rearWheel
  steering
    handlebars
    fork
    frontWheel

OBJLoader 会创建这样的场景层次结构:

bike // THREE.Group
  frame // THREE.Mesh
  seat // THREE.Mesh
  drive // THREE.Group
    pedals // THREE.Mesh
    frontSprocket // THREE.Mesh
    chain // THREE.Mesh
    rearSprocket // THREE.Mesh
    rearWheel // THREE.Mesh
  steering // THREE.Group
    handlebars // THREE.Mesh
    fork // THREE.Mesh
    frontWheel // THREE.Mesh

three.js 检查器 使用对象的名称显示相同的层次结构。当你点击它树中的一个对象时，它会引用场景中的对象，并抓取/显示它的属性，比如它的position、rotation、visible 状态等。当您在 three.js 检查器 UI 中进行更改时，它会在场景中的对象上设置值，从而导致您看到的更改。

您可以自己完成所有这些，您甚至不需要如此笼统。假设您想创建一个对象名称到场景对象的映射以便于引用(搜索场景足够快，但它是递归的)。所以你可以这样做:

var nameToObject = {};
scene.traverse(function(node){
    // watch out for duplicate empty names!
    nameToObject[node.name] = node;
});

(这并没有给你层次结构，但这只是一个例子。)

现在您可以通过名称获取和更新任何对象:

// enlarge the rear tire
nameToObject["rearTire"].scale.addScalar(0.1);

您可以读取和设置对象的所有属性。例如，如果 MTLLoader 为框架创建了一个基本 Material ，您可以这样做:

// make the frame red
nameToObject["frame"].material.color.setRGB(1.0, 0.0, 0.0);

或者您可以完全替换整个 Material 。

对于替换对象的示例，假设您已经加载了一个名为 newRearTire 的新 Mesh...

// replace the rear tire
var drive = nameToObject["drive"]; // the parent of rearTire
drive.remove(nameToObject["rearTire"]);
drive.add(newRearTire);

(当然，此时您需要重新构建名称映射。)

这些只是非常一般的示例，但应该可以帮助您入门。如果您在访问数据时遇到任何问题，请发表评论，我会尽力澄清。