vueを使用してthree.jsパーティクルとパーティクルシステムを学習します-THREE.PointCloudMaterialマテリアルプロパティの紹介と使用

1.THREE.PointCloudMaterialマテリアルプロパティの概要

パーティクルシステムを作成するには、ジオメトリとマテリアルの2つのパラメータが必要であることはすでに知っています。次に、主にTHREE.PointCloudMaterialのプロパティを紹介します。

属性	説明
色	パーティクルシステム内のすべてのパーティクルの色。当vertexColors属性值为true，而且也指定了几何体的colors属性。那么color属性指定的颜色会被忽略，使用几何体colors属性中的颜色。当vertexColors属性值为false，所有粒子会渲染成该属性定义颜色。この属性のデフォルト値は0xFFFFFFです。
地図	この属性を使用すると、特定のマテリアルをパーティクルに適用できます。たとえば、雪の結晶のように見える素材
サイズ	この属性を使用してパーティクルのサイズを指定します。デフォルト値は1です。
sizeAnnutation	この属性はブール値です。trueの場合、パーティクルのサイズはパーティクルとカメラの間の距離によって決定されます。falseの場合、パーティクルとカメラの間の距離に関係なく、パーティクルのサイズが同じになることを意味します。 。
頂点カラー	この属性はブール値であり、レンダリング時にパーティクルの色を決定します。当值为true，也指定了几何体的colors属性。就会使用几何体colors属性定义的颜色渲染粒子。当值为false，所有粒子都会渲染成color属性定义的颜色。このプロパティのデフォルト値はfalseです。これは、すべてのパーティクルがデフォルトで同じ色でレンダリングされることを意味します。どの色が色属性によって決定されますか
トランスペアレント	この属性は、パーティクルが透明であるかどうかを決定し、通常は不透明度属性と組み合わせて使用​​されます。デフォルト値はfalseです。つまり、パーティクルはデフォルトで不透明です。
不透明度	この属性は、パーティクルの透明度を指定するために使用されます。値の範囲は0〜1で、当transparent属性值为true时，该属性才能生效。デフォルト値は1（不透明）です。
ブレンディング	この属性は、パーティクルがレンダリングされるときのブレンドモードを指定します
霧	この属性は、パーティクルがフォグの影響を受けるかどうかを指定します。デフォルトはtrueです。

2.THREE.PointCloudMaterialマテリアルの使用法

THREE.PointCloudMaterialクラスを使用してパーティクルマテリアルを作成することは、他のマテリアルを作成することと同じです。特にサンプルコードを参照してください

// 创建几何体
const geom = new THREE.Geometry()
// 创建粒子材质
const material = new THREE.PointCloudMaterial({
    
    
  size: this.properties.size.value,
  transparent: this.properties.transparent,
  opacity: this.properties.opacity.value,
  vertexColors: this.properties.vertexColors,
  sizeAttenuation: this.properties.sizeAttenuation,
  color: this.properties.color
})

const range = 500
for (let i = 0; i < 15000; i++) {
    
    
  const particle = new THREE.Vector3(
    Math.random() * range - range / 2,
    Math.random() * range - range / 2,
    Math.random() * range - range / 2
  )
  // 给几何体添加顶点坐标
  geom.vertices.push(particle)
  const color = new THREE.Color(0xffffff * Math.random())
  // 给几何体添加顶点颜色
  geom.colors.push(color)
}

// 创建粒子系统对象
this.cloud = new THREE.PointCloud(geom, material)
this.cloud.name = 'particles'
// 将粒子系统对象添加到场景
this.scene.add(this.cloud)

3.デモ効果

4.デモコード

<template>
  <div>
    <div id="container"></div>
    <div class="controls-box">
      <section>

        <el-row>
          <el-checkbox v-model="properties.transparent" @change="redraw">transparent</el-checkbox>
        </el-row>
        <el-row>
          <div v-for="(item,key) in properties" :key="key">
            <div v-if="item&&item.name!=undefined">
              <el-col :span="8">
                <span class="vertice-span">{
    
    {
    
    item.name}}</span>
              </el-col>
              <el-col :span="13">
                <el-slider v-model="item.value" :min="item.min" :max="item.max" :step="item.step" :format-tooltip="formatTooltip" @change="redraw"></el-slider>
              </el-col>
              <el-col :span="3">
                <span class="vertice-span">{
    
    {
    
    item.value}}</span>
              </el-col>
            </div>
          </div>
        </el-row>
        <el-row>
          <el-checkbox v-model="properties.vertexColors" @change="redraw">vertexColors</el-checkbox>
        </el-row>
        <el-row>
          <el-col :span="8" class="label-col"><label> color</label></el-col>
          <el-col :span="16">
            <div @click="inputClick">
              <el-input :value="properties.color"></el-input>
            </div>
            <div v-show="isShowColors" class="color-select-layer">
              <sketch-picker v-model="properties.color" @input="colorChange"></sketch-picker>
            </div>
          </el-col>
        </el-row>
        <el-row>
          <el-checkbox v-model="properties.sizeAttenuation" @change="redraw">sizeAttenuation</el-checkbox>
        </el-row>
        <el-row>
          <el-checkbox v-model="properties.rotateSystem" @change="redraw">rotateSystem</el-checkbox>
        </el-row>

      </section>

    </div>
  </div>
</template>

<script>
import * as THREE from 'three'
import {
    
     OrbitControls } from 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls.js'
import {
    
     Sketch } from 'vue-color'
export default {
    
    
  components: {
    
    
    'sketch-picker': Sketch
  },
  data () {
    
    
    return {
    
    
      properties: {
    
    
        size: {
    
    
          name: 'size',
          value: 4,
          min: 0,
          max: 20,
          step: 0.1
        },
        opacity: {
    
    
          name: 'opacity',
          value: 0.6,
          min: 0,
          max: 1,
          step: 0.1
        },
        transparent: true,
        vertexColors: true,
        sizeAttenuation: true,
        rotateSystem: true,
        color: '#ccffcc'
      },
      isShowColors: false,
      cloud: null,
      camera: null,
      scene: null,
      renderer: null,
      controls: null
    }
  },
  mounted () {
    
    
    this.init()
  },
  methods: {
    
    
    formatTooltip (val) {
    
    
      return val
    },
    inputClick () {
    
    
      this.isShowColors = !this.isShowColors
    },
    colorChange (val) {
    
    
      this.properties.color = val.hex
      this.redraw()
    },
    // 初始化
    init () {
    
    
      this.createScene() // 创建场景
      this.createParticles() // 创建粒子系统
      this.createCamera() // 创建相机
      this.createRender() // 创建渲染器
      this.createControls() // 创建控件对象
      this.render() // 渲染
    },
    // 创建场景
    createScene () {
    
    
      this.scene = new THREE.Scene()
    },
    // 创建粒子系统
    createParticles () {
    
    
      // 创建几何体
      const geom = new THREE.Geometry()
      // 创建粒子材质
      const material = new THREE.PointCloudMaterial({
    
    
        size: this.properties.size.value,
        transparent: this.properties.transparent,
        opacity: this.properties.opacity.value,
        vertexColors: this.properties.vertexColors,
        sizeAttenuation: this.properties.sizeAttenuation,
        color: this.properties.color
      })

      const range = 500
      for (let i = 0; i < 15000; i++) {
    
    
        const particle = new THREE.Vector3(
          Math.random() * range - range / 2,
          Math.random() * range - range / 2,
          Math.random() * range - range / 2
        )
        // 给几何体添加顶点坐标
        geom.vertices.push(particle)
        const color = new THREE.Color(0xffffff * Math.random())
        // 给几何体添加顶点颜色
        geom.colors.push(color)
      }

      // 创建粒子系统对象
      this.cloud = new THREE.PointCloud(geom, material)
      this.cloud.name = 'particles'
      // 将粒子系统对象添加到场景
      this.scene.add(this.cloud)
    },

    // 创建相机
    createCamera () {
    
    
      const element = document.getElementById('container')
      const width = element.clientWidth // 窗口宽度
      const height = element.clientHeight // 窗口高度
      const k = width / height // 窗口宽高比
      // PerspectiveCamera( fov, aspect, near, far )
      this.camera = new THREE.PerspectiveCamera(35, k, 0.1, 1000)
      this.camera.position.set(-80, 60, 40) // 设置相机位置

      this.camera.lookAt(new THREE.Vector3(10, 0, 0)) // 设置相机方向
      this.scene.add(this.camera)
    },
    // 创建渲染器
    createRender () {
    
    
      const element = document.getElementById('container')
      this.renderer = new THREE.WebGLRenderer()
      this.renderer.setSize(element.clientWidth, element.clientHeight) // 设置渲染区域尺寸
      this.renderer.shadowMap.enabled = true // 显示阴影
      this.renderer.shadowMap.type = THREE.PCFSoftShadowMap
      this.renderer.setClearColor(0x3f3f3f, 1) // 设置背景颜色
      element.appendChild(this.renderer.domElement)
    },

    // 重新绘制
    redraw () {
    
    
      this.scene.remove(this.cloud)
      this.createParticles()
    },

    render () {
    
    
      if (this.properties.rotateSystem) {
    
    
        this.cloud.rotation.y += 0.01
      }
      this.renderer.render(this.scene, this.camera)
      requestAnimationFrame(this.render)
    },
    // 创建控件对象
    createControls () {
    
    
      this.controls = new OrbitControls(this.camera, this.renderer.domElement)
    }
  }
}
</script>

<style>
#container {
    
    
  position: absolute;
  width: 100%;
  height: 100%;
}
.controls-box {
    
    
  position: absolute;
  right: 5px;
  top: 5px;
  width: 300px;
  padding: 10px;
  background-color: #fff;
  border: 1px solid #c3c3c3;
}
.label-col {
    
    
  padding: 8px 5px;
}
.color-select-layer {
    
    
  position: relative;
  left: -20px;
  padding: 15px 0;
}
.vertice-span {
    
    
  line-height: 38px;
  padding: 0 2px 0 10px;
}
</style>