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# ThreeJS学习7_裁剪平面(clipping)

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ThreeJS学习7_裁剪平面(clipping)

目录
  • ThreeJS学习7_裁剪平面(clipping)
    • 1. 裁剪平面简介
    • 2. 全局裁剪和局部裁剪
    • 3. 被多个裁剪平面裁剪后
    • 4. 被多个裁剪平面截断后代码

1. 裁剪平面简介

裁剪平面指的是存在一个平面, 能够对场景中的物质进行截断, 这个平面就是裁剪平面, 裁剪平面分为全局的裁剪和局部裁剪

  • 全局裁剪指的有一个平面裁剪了整个场景的物体, 这需要在renderer中设置
  • 局部裁剪指的有一个平面裁剪裁剪指定物体, 这需要在指定物体的material中设置
    • 里面涉及到被裁剪的物体的是否需要渲染阴影
    • 里面还涉及到被多个平面裁剪时, 保留并集还是交集, 下面一一讲解

2. 全局裁剪和局部裁剪

  1. 全局裁剪只需要设置一样

    renderer.clippingPlanes = planes

    renderer 是 WebGLRenderer实例,

    clippingPlanes 是用户自定义的剪裁平面，在世界空间中被指定为THREE.Plane对象。 这些平面全局使用。空间中与该平面点积为负的点将被切掉。 默认值是[]

    planes类型为[], 元素是任意的平面, 啥子叫做点积为负, 也就是点到平面的向量和平面法向量夹角大于90度, 简单来说, 平面法向量的反方向都被截断, , 该平面的法向量为(-1, 0, 0), 法向量的方向为x轴的负方向, 距离原点的距离为0.2, 因此, 在x>0.2的区域全部被截断不显示

    结合案例来看,

  1. 局部裁剪, 除了设置 renderer , 还要设置指定物质的material, 当平面裁剪时, 就只有物质被裁剪, 看案例

    此时的设置是

    // 这个也是全局的, localClippingEnable = false也有效
    // 全局截断平面
    renderer.clippingPlanes = Empty;
    // 这个是全局的, 不开的话material中的clipping无效
    // 这个设置为true后才能局部截断
    renderer.localClippingEnabled = true;
    // 设置clipping
    // 在material中设置clippingPlanes: 局部截断平面, clipShadows为截断阴影是否展示
    clippingPlanes: [localPlane], clipShadows: true

  2. 截断阴影展示

​通过比对可以看出设置截断阴影( clipShadows )为true时, 就像截断后的物质不存在, 已经没有阴影了, 设置为clipShadows为false时, 截断后的物质仍然能产生阴影

3. 被多个裁剪平面裁剪后

设置material中的clipIntersection = true, 会只裁剪更改剪裁平面的行为，以便仅剪切其交叉点，而不是它们的并集。

clipIntersection默认为false, 裁剪平面的并集

简单来说, 有多个裁剪平面, 每个裁剪平面裁剪的区域分布为c1, c2, ... ,cn, 默认设置, 裁剪 c1区域+c2区域+...+cn区域, 当clipIntersection=true时, 裁剪的只有这些区域共同的部分, c1 ∩ c2 ∩ ... cn

// 更改剪裁平面的行为，以便仅剪切其交叉点，而不是它们的并集。默认值为 false。
// 设置为true后剪切交集而不是并集
clipIntersection: true

三个截断平面法向量分布为(1, 0, 0), (0, -1, 0), (0, 0, -1), c1 为x负半轴区域, c2为 y正半轴, c3为z正半轴, 可以看到, 当clipIntersection为false时, c1, c2, c3区域都被截断了, 当为true时, 截断了他们共同的部分

效果如下

  1. clipIntersection = true;

  1. clipIntersection = false;

4. 被多个裁剪平面截断后代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="ch">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
<style>
body{
margin: 0;
overflow: hidden;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="container"></div><script type="module">
import * as THREE from '../build/three.module.js';
import {OrbitControls} from "./jsm/controls/OrbitControls.js";
import {GUI} from "./jsm/libs/dat.gui.module.js"; let container, camera, scene, renderer, mesh; let params = {
clipIntersection: true,
planeConstant: 0,
showHelpers: false
}; let clipPlanes = [
new THREE.Plane(new THREE.Vector3(1, 0, 0), 0),
new THREE.Plane(new THREE.Vector3(0, -1, 0), 0),
new THREE.Plane(new THREE.Vector3(0, 0, -1), 0)
]; init();
animation(); function init() {
scene = new THREE.Scene();
scene.background = new THREE.Color(0x8FBCD4);
scene.add(new THREE.AmbientLight(0x8FBCD4, 0.4)); container = document.getElementById('container');
camera = new THREE.PerspectiveCamera(40, window.innerWidth / window.innerHeight, 1, 200);
camera.position.set(-1.5, 2.5, 3.0);
scene.add(camera); let pointLight = new THREE.PointLight(0xffffff, 1);
// 灯跟着相机走, 效果不错
camera.add(pointLight); scene.add(new THREE.AxesHelper(5)); renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true});
renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
renderer.localClippingEnabled = true;
container.appendChild(renderer.domElement); let group = new THREE.Group(); for (let i = 0; i <= 30; i += 2) {
let geometry = new THREE.SphereBufferGeometry(i / 30, 48, 24);
let material = new THREE.MeshLambertMaterial({
color: new THREE.Color().setHSL(Math.random(), 0.5, 0.5),
side: THREE.DoubleSide,
clippingPlanes: clipPlanes,
// 更改剪裁平面的行为，以便仅剪切其交叉点，而不是它们的并集。默认值为 false。
// 设置为true后剪切交集而不是并集
clipIntersection: params.clipIntersection
}); group.add(new THREE.Mesh(geometry, material));
} scene.add(group); let helpers = new THREE.Group();
helpers.add(new THREE.PlaneHelper(clipPlanes[0], 2, 0xff0000));
helpers.add(new THREE.PlaneHelper(clipPlanes[1], 2, 0x00ff00));
helpers.add(new THREE.PlaneHelper(clipPlanes[2], 2, 0x0000ff));
helpers.visible = false;
scene.add(helpers); let gui = new GUI(); gui.add(params, 'clipIntersection').name('clip intersection').onChange(value=>{ /*for(let item in group.children){
item.material.clipIntersection = value;
}*/ let children = group.children; for (let i = 0; i < children.length; i++) {
children[i].material.clipIntersection = value;
} }); gui.add(params, 'planeConstant', -1, 1).step(0.01).name('plane constant').onChange(value=>{ for (let i = 0; i < clipPlanes.length; i++) {
clipPlanes[i].constant = value;
}
}); gui.add(params, 'showHelpers').name('show helpers').onChange(value=>{
helpers.visible = value;
}); let controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement);
controls.enabledZoom = false; window.addEventListener('resize', onWindowResize, false);
} function animation(){
render(); requestAnimationFrame(animation);
} function render() { renderer.render(scene, camera);
} function onWindowResize() {
camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
camera.updateProjectionMatrix(); renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
}</script>
</body>
</html>