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java - 如何使用 javaFx TriangleMesh 创建这样的形状?

转载 作者:行者123 更新时间:2023-12-01 14:21:03 25 4
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我需要创建这个形状。
我了解如何创建简单的形状,例如立方体,但我完全不了解如何创建这样的形状。如何为这些数组获得正确的分数?请帮忙

    TriangleMesh mesh = new TriangleMesh();

mesh.getPoints().addAll(
0, 0, 0,//P1
0,0,100,//P2
0,20,100,//P3
60,20,100,//P4
60,0,100,//P5
60,20,60,//P6
60,0,60,//P7
40,0,60,//P8
40,20,60,//P9
40,20,0,//P10
40,0,0,//P11
0,20,0//P12
);

mesh.getTexCoords().addAll(
//which points should be here?
);

mesh.getFaces().addAll(
// which points should be here?
);
return mesh;

`

I need to create this shape

最佳答案

有几种方法可以构建像您发布的那样的 3D 形状。

3D建模

可能最简单的方法是使用 3D 编辑器,例如 Blender (开源),然后将模型导出为 .OBJ 文件。在这个 OBJ 文件中,您将获得顶点、纹理和面的列表。但是,该格式不能直接读取,因此您不能只将其输入 JavaFX MeshView .但是,有这种格式的导入器会创建 TriangleMesh , 像这样 one .

JCSG

不处理点、顶点和面,但从 Java 方法来看,另一种选择是使用 JCSG :您可以只创建两个立方体,然后进行 boolean 运算以获得所需的形状(从 60x20x100 立方体中减去 20x20x60 立方体)。还有一种方法可以将 CSG 对象转换为 TriangleMesh .

FXyz3D

从纯 JavaFX 的角度来看,您还可以使用 FXyz3D图书馆及其 TriangulatedMesh . Is 基于具有定义其周长的 3D 点 ({x, y, 0}) 列表的平面,该点被三角剖分并拉伸(stretch)到给定高度。它在内部使用 Poly2Tri , 正好是 a 2D constrained Delaunay triangulation library .

由于您需要 XY 上的平面,我将您的点列表重写为:

private final List<Point3D> points = new ArrayList<>(Arrays.asList(
new Point3D(0, 0, 0),
new Point3D(0, 100, 0), new Point3D(60, 100, 0),
new Point3D(60, 60, 0), new Point3D(40, 60, 0),
new Point3D(40, 0, 0), new Point3D( 0, 0, 0)));


然后可以使用以下方式生成形状:
TriangulatedMesh customShape = new TriangulatedMesh(points, 20);
customShape.setLevel(0);
customShape.setCullFace(CullFace.NONE);
customShape.getTransforms().addAll(new Rotate(-90, Rotate.X_AXIS));

(请注意,旋转会将平面 XY 的平面放入平面 XZ 中,如您的绘图中所示)

TriangulatedMesh

您现在可以检查生成的网格,您将看到生成的所有三角形:

Line and Fill Meshes

所以你可以使用这些信息来“填充”你的点、纹理和面数组,并了解它是如何工作的。

三角网

最后,从头开始,但基于上述三角剖分,这些是所需的数组:

顶点
float[] vertices = {
0.0, 0.0, 0.0, // 0
0.0, 0.0, 100.0, // 1
60.0, 0.0, 100.0,
60.0, 0.0, 60.0,
40.0, 0.0, 60.0,
40.0, 0.0, 0.0,
0.0, 20.0, 0.0,
0.0, 20.0, 100.0,
60.0, 20.0, 100.0,
60.0, 20.0, 60.0,
40.0, 20.0, 60.0,
40.0, 20.0, 0.0}; // 11

vertices

纹理坐标

例如,这些可以基于尺寸为 1x1 的 2D 表面生成,因此可以使用以下表达式轻松映射顶点坐标: {x / (MaxX-MinX), y /(MaxY-MinY)} .
float[] texture = {
0.00, 0.00, // 0
0.00, 1.00, // 1
1.00, 1.00,
1.00, 0.60,
0.67, 0.60,
0.67, 0.00,
0.00, 0.00,
0.00, 1.00,
1.00, 1.00,
1.00, 0.60,
0.67, 0.60,
0.67, 0.00}; // 11

面孔

我们将为每个三角形面添加 3 个顶点的索引和 3 个纹理坐标。
int[] faces = {
1, 1, 2, 2, 4, 4, // 0
4, 4, 2, 2, 3, 3, // 1
1, 1, 4, 4, 0, 0, // 2
0, 0, 4, 4, 5, 5,
7, 7, 10, 10, 8, 8,
10, 10, 9, 9, 8, 8,
7, 7, 6, 6, 10, 10,
6, 6, 11, 11, 10, 10,
0, 0, 1, 1, 7, 7,
0, 0, 7, 7, 6, 6,
1, 1, 2, 2, 8, 8,
1, 1, 8, 8, 7, 7,
2, 2, 3, 3, 9, 9,
2, 2, 9, 9, 8, 8,
3, 3, 4, 4, 10, 10,
3, 3, 10, 10, 9, 9,
4, 4, 5, 5, 11, 11,
4, 4, 11, 11, 10, 10,
5, 5, 0, 0, 6, 6,
5, 5, 6, 6, 11, 11}; // 19

例如,对于顶面,定义了四个三角形,第一个 (0) 具有顶点 (1, 2, 4),第二个 (1) 具有顶点 (4, 2, 3),依此类推:

Faces

在这种情况下,坐标纹理与顶点具有相同的索引(但这可能不同)。注意顶点缠绕或逆时针旋转。

编辑

如果不使用法线,添加面平滑组很方便:每个组包含属于同一平面的面索引。例如,前四个索引属于顶面。
int[] smooth = {0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7};

这是创建自定义 MeshView 的全部代码节点:
private final float[] vertices = {
0.0f, 0.0f, 0.0f, // 0
0.0f, 0.0f, 100.0f, // 1
60.0f, 0.0f, 100.0f,
60.0f, 0.0f, 60.0f,
40.0f, 0.0f, 60.0f,
40.0f, 0.0f, 0.0f,
0.0f, 20.0f, 0.0f,
0.0f, 20.0f, 100.0f,
60.0f, 20.0f, 100.0f,
60.0f, 20.0f, 60.0f,
40.0f, 20.0f, 60.0f,
40.0f, 20.0f, 0.0f}; // 11

private final float[] texture = {
0.00f, 0.00f, // 0
0.00f, 1.00f, // 1
1.00f, 1.00f,
1.00f, 0.60f,
0.67f, 0.60f,
0.67f, 0.00f,
0.00f, 0.00f,
0.00f, 1.00f,
1.00f, 1.00f,
1.00f, 0.60f,
0.67f, 0.60f,
0.67f, 0.00f}; // 11

private final int[] faces = {
1, 1, 2, 2, 4, 4, // 0
4, 4, 2, 2, 3, 3, // 1
1, 1, 4, 4, 0, 0, // 2
0, 0, 4, 4, 5, 5,
7, 7, 10, 10, 8, 8,
10, 10, 9, 9, 8, 8,
7, 7, 6, 6, 10, 10,
6, 6, 11, 11, 10, 10,
0, 0, 1, 1, 7, 7,
0, 0, 7, 7, 6, 6,
1, 1, 2, 2, 8, 8,
1, 1, 8, 8, 7, 7,
2, 2, 3, 3, 9, 9,
2, 2, 9, 9, 8, 8,
3, 3, 4, 4, 10, 10,
3, 3, 10, 10, 9, 9,
4, 4, 5, 5, 11, 11,
4, 4, 11, 11, 10, 10,
5, 5, 0, 0, 6, 6,
5, 5, 6, 6, 11, 11}; // 19

private final int[] smooth = {
0, 0, 0, 0, // top surface
1, 1, 1, 1, // bottom surface
2, 2,
3, 3,
4, 4,
5, 5,
6, 6,
7, 7};

public MeshView getMeshView() {
TriangleMesh mesh = new TriangleMesh();
mesh.getPoints().addAll(vertices);
mesh.getTexCoords().addAll(texture);
mesh.getFaces().addAll(faces);
mesh.getFaceSmoothingGroups().addAll(smooth);

MeshView meshView = new MeshView(mesh);
meshView.setMaterial(new PhongMaterial(Color.FIREBRICK));
meshView.setCullFace(CullFace.NONE);
return meshView;
}

关于java - 如何使用 javaFx TriangleMesh 创建这样的形状?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/61231437/

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