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学习使用几何体

在前几章中，您学到了许多关于如何使用 Three.js 的知识。 现在您已经知道如何创建基本场景、添加光照并配置网格的材质。 在第2章《Three.js场景的基本组件》中， 我们简要涉及了（但并未深入讨论）Three.js提供的几何体的详细信息， 您可以使用这些几何体来创建您的3D对象。 在本章和第6章《探索高级几何体》中， 我们将为您介绍 Three.js 提供的所有开箱即用的几何体（除了我们在第4章《使用Three.js材质》中讨论的 THREE.Line）。

在本章中，我们将研究以下几何体：

  • THREE.CircleGeometry
  • THREE.RingGeometry
  • THREE.PlaneGeometry
  • THREE.ShapeGeometry
  • THREE.BoxGeometry
  • THREE.SphereGeometry
  • THREE.CylinderGeometry
  • THREE.ConeGeometry
  • THREE.TorusGeometry
  • THREE.TorusKnotGeometry
  • THREE.PolyhedronGeometry
  • THREE.IcosahedronGeometry
  • THREE.OctahedronGeometry
  • THREE.TetrahedronGeometry
  • THREE.DodecahedronGeometry

在深入研究 Three.js 提供的几何体之前， 我们首先将更深入地了解 Three.js 如何将几何体内部表示为 THREE.BufferGeometry。 在一些文档中，您可能仍会遇到 THREE.Geometry 作为所有几何体的基础对象。 在更新的版本中，这已经完全被 THREE.BufferGeometry 取代，后者通常具有更好的性能， 因为它可以轻松地将数据传输到 GPU。 然而，与旧的 THREE.Geometry 相比，使用起来稍微有些困难。

使用 THREE.BufferGeometry，几何体的所有属性都由一组属性标识。属性基本上是一个带有一些附加元数据的数组，其中包含有关顶点位置的信息。属性还用于存储有关顶点的其他信息，例如颜色。要使用属性定义顶点和面，您可以使用 THREE.BufferGeometry 的以下两个属性：

  • attributes：attributes 属性用于存储可以直接传递给 GPU 的信息。 例如，为了定义一个形状，您可以定义一个 Float32Array，其中每三个值定义一个顶点。 然后可以在 THREE.BufferGeometry 中这样定义：geometry.setAttribute('position', new THREE.BufferAttribute(arrayOfVertices, 3));。
  • index：默认情况下，不需要显式定义面（每三个连续的位置被解释为一个单独的面）， 但使用 index 属性， 我们可以显式定义哪些顶点一起形成一个面：geometry.setIndex(indicesArray);。

在本章中，使用这些内部属性创建几何体时，您无需考虑这些内部属性， 因为当构造几何体时，Three.js 会正确设置它们。 然而，如果您想从头开始创建几何体，那么您需要使用前面列表中显示的属性。

在 Three.js 中，我们有一些几何体会产生 2D 网格，以及更多会创建 3D 网格的几何体。 在本章中，我们将讨论以下主题：

  • 2D 几何体
  • 3D 几何体

2D 几何体​

2D 对象看起来像是平面对象，并且顾名思义，只有两个维度。 在本节中，我们将首先看一下 2D 几何体： THREE.CircleGeometry、 THREE.RingGeometry、 THREE.PlaneGeometry 和 THREE.ShapeGeometry。

THREE.PlaneGeometry​

THREE.PlaneGeometry 对象可用于创建一个非常简单的 2D 矩形。 要查看此几何体的示例，请查看本章节源代码中的 plane-geometry.html 示例。 以下截图显示了使用 THREE.PlaneGeometry 创建的矩形：

在本章的示例中，我们添加了一个控制 GUI，您可以使用它来控制几何体的属性（在本例中为宽度、高度、宽度分段数和高度分段数），还可以更改材质（及其属性）、禁用阴影并隐藏地平面。例如，如果要查看此形状的各个面，可以通过禁用地平面并启用所选材质的 wireframe 属性来轻松显示它们：

创建 THREE.PlaneGeometry 对象非常简单，如下所示：

new THREE.PlaneGeometry(width, height, widthSegments, heightSegments)

在 THREE.PlaneGeometry 的这个示例中， 您可以更改这些属性并直接看到其对生成的 3D 对象的影响。 下面是这些属性的解释：

  • width：矩形的宽度。
  • height：矩形的高度。
  • widthSegments：应将宽度划分为的段数。默认为1。
  • heightSegments：应将高度划分为的段数。默认为1。

如您所见，这不是一个非常复杂的几何体。您只需指定大小，就完成了。 如果要创建更多的面（例如，当您想创建棋盘图案时），可以使用 widthSegments 和 heightSegments 属性将几何体划分为较小的面。

备注

如果要在创建后访问几何体的属性，不能简单地说 plane.width。 要访问几何体的属性，必须使用对象的 parameters 属性。 因此，要获取本节中创建的 plane 对象的宽度属性， 您需要使用 plane.parameters.width。

THREE.CircleGeometry​

您可能已经猜到 THREE.CircleGeometry 创建的是什么。 使用这个几何体，您可以创建一个非常简单的 2D 圆形（或部分圆形）。 首先，让我们看一下这个几何体的示例，即 circle-geometry.html。

在下面的截图中，您可以找到一个示例， 我们在其中使用了 THREE.CircleGeometry 对象， 其 thetaLength 值小于 2 * PI：

在这个例子中，您可以看到并控制通过使用 THREE.CircleGeometry 创建的一个网格。 2 * PI 代表弧度中的完整圆。如果您更喜欢使用度而不是弧度， 它们之间的转换非常简单。

以下两个函数可以帮助您在弧度和度之间进行转换：

const deg2rad = (degrees) => (degrees * Math.PI) / 180
const rad2deg = (radians) => (radians * 180) / Math.PI

在创建 THREE.CircleGeometry 时，您可以指定一些定义圆形外观的属性，如下：

  • radius：圆的半径定义了其大小。半径是从圆心到其边缘的距离。默认值为 50。
  • segments：此属性定义用于创建圆的面的数量。最小数量为 3， 如果未指定，此数字默认为 8。较大的值表示更平滑的圆。
  • thetaStart：此属性定义从何处开始绘制圆。此值可在 0 到 2 * PI 范围内，其默认值为 0。
  • thetaLength：此属性定义圆的完整程度。当未指定时，默认为 2 * PI（完整圆）。 例如，如果为此值指定了 0.5 * PI，则将获得一个四分之一的圆。 结合 thetaStart 属性使用此属性来定义圆的形状。

您可以通过仅指定半径和段数来创建一个完整的圆：

new THREE.CircleGeometry(3, 12)

如果您想从这个几何体创建半圆，可以使用类似以下的方法：

new THREE.CircleGeometry(3, 12, 0, Math.PI);

这将创建一个半径为 3、分为 12 段的圆。圆从默认值 0 开始绘制， 并且仅绘制一半，因为我们将 thetaLength 指定为 Math.PI，即半个圆。

在转到下一个几何体之前， 这里有一个关于 Three.js 在创建这些 2D 形状（ THREE.PlaneGeometry、 THREE.CircleGeometry、 THREE.RingGeometry 和 THREE.ShapeGeometry）时使用的方向的简短说明： Three.js 创建这些对象时，它们是直立的，因此它们沿着 x-y 平面对齐。 这在逻辑上是非常合理的，因为它们是 2D 形状。 然而，通常，特别是对于 THREE.PlaneGeometry， 您可能希望将网格放置在地面上（x-z 平面上）， 作为可以放置其余对象的某种地面区域。 创建一个横向而不是纵向的 2D 对象的最简单方法是将网格围绕其 x 轴进行一个四分之一的反向旋转（-PI/2），如下所示：

mesh.rotation.x = -Math.PI/2;

这就是关于 THREE.CircleGeometry 的全部内容。 下一个几何体 THREE.RingGeometry 看起来很像 THREE.CircleGeometry。

THREE.RingGeometry​

使用 THREE.RingGeometry，您可以创建一个与 THREE.CircleGeometry 非常相似的 2D 对象， 但它还允许您在中心定义一个孔（请参见 ring-geometry.html）：

在创建 THREE.RingGeometry 对象时，您可以使用以下属性：

  • innerRadius：圆的内半径定义了中心孔的大小。如果此属性设置为 0，则不会显示孔。默认值为 0。
  • outerRadius：圆的外半径定义了其大小。半径是从圆心到其边缘的距离。默认值为 50。
  • thetaSegments：这是用于创建圆的对角线段数。较大的值表示更平滑的环。默认值为 8。
  • phiSegments：这是用于沿环长度使用的段数。默认值为 8。这实际上并不影响圆的平滑度，但增加了面的数量。
  • thetaStart：这定义了从何处开始绘制圆。此值可以在 0 到 2 * PI 范围内，其默认值为 0。
  • thetaLength：这定义了圆的完整程度。当未指定时，默认为 2 * PI（完整圆）。例如，如果为此值指定了 0.5 * PI，则将获得一个四分之一的圆。结合 thetaStart 属性使用此属性来定义环的形状。

下面的截图展示了 thetaStart 和 thetaLength 在 THREE.RingGeometry 中的工作方式：

在下一节，我们将查看最后一个 2D 形状：THREE.ShapeGeometry。

THREE.ShapeGeometry​

THREE.PlaneGeometry 和 THREE.CircleGeometry 在定制外观方面有一些限制。 如果您想创建自定义的 2D 形状，您可以使用 THREE.ShapeGeometry。 使用 THREE.ShapeGeometry，您可以调用一些函数来创建自己的形状。 您可以将此功能与 <path/> 元素功能进行比较，该功能还可用于 HTML 画布元素和 SVG。 让我们从一个示例开始，然后我们将向您展示如何使用各种函数来绘制自己的形状。 shape-geometry.html 示例可以在本章的源代码中找到。

下面的截图显示了这个示例：

在这个例子中，您可以看到一个自定义创建的 2D 形状。 在描述属性之前，首先让我们看一下用于创建此形状的代码。 在创建 THREE.ShapeGeometry 对象之前，我们首先必须创建一个 THREE.Shape 对象。 您可以通过查看前面的截图，从中我们从右下角开始，追踪这些步骤。 这是我们创建 THREE.Shape 对象的方式：

const drawShape = () => {
    // create a basic shape
    const shape = new THREE.Shape()
    // startpoint
    // straight line upwards
    shape.lineTo(10, 40)
    // the top of the figure, curve to the right
    shape.bezierCurveTo(15, 25, 25, 25, 30, 40)
    // spline back down
    shape.splineThru([new THREE.Vector2(32, 30), new THREE.Vector2(28, 20), new THREE.Vector2(30, 10)])
    // add 'eye' hole one
    const hole1 = new THREE.Path()
    hole1.absellipse(16, 24, 2, 3, 0, Math.PI * 2, true)
    shape.holes.push(hole1)
    // add 'eye hole 2'
    const hole2 = new THREE.Path()
    hole2.absellipse(23, 24, 2, 3, 0, Math.PI * 2, true)
    shape.holes.push(hole2)
    // add 'mouth'
    const hole3 = new THREE.Path()
    hole3.absarc(20, 16, 2, 0, Math.PI, true)
    shape.holes.push(hole3)
    return shape
}

在这段代码中，您可以看到我们使用线、曲线和样条线来创建此形状的轮廓。 之后，我们通过使用 THREE.Shape 的 holes 属性将一些孔打在这个形状中。

然而，在本节中，我们讨论的是 THREE.ShapeGeometry 而不是 THREE.Shape - 要从 THREE.Shape 创建几何体， 我们需要将 THREE.Shape（在我们的例子中从 drawShape() 函数返回） 作为参数传递给 THREE.ShapeGeometry。 您还可以传递一个 THREE.Shape 对象数组作为第二个参数， 但在我们的示例中，我们只使用一个对象：

new THREE.ShapeGeometry(drawShape())

此函数的结果是一个几何体，可用于创建一个网格。 除了要转换为 THREE.ShapeGeometry 的形状之外， 您还可以将一些附加选项对象作为第二个参数传递：

  • curveSegments：此属性确定从形状创建的曲线的平滑程度。默认值为 12。
  • material：这是用于为指定形状创建的面指定的 materialIndex 属性。 因此，如果传入多个材料，您可以指定应将哪些材料应用于创建的形状的面。
  • UVGenerator：当在材质中使用纹理时，UV 映射确定用于特定面的纹理的部分。 通过 UVGenerator 属性，您可以传递自己的对象，该对象将为传入的形状创建面的 UV 设置。 有关 UV 设置的更多信息，请参见第 10 章，加载和使用纹理。 如果未指定，则使用 THREE.ExtrudeGeometry.WorldUVGenerator。

THREE.ShapeGeometry 的最重要部分是 THREE.Shape，您使用它来创建形状， 因此让我们看一下您可以使用的用于创建 THREE.Shape 的绘制函数列表：

  • moveTo(x, y)：将绘图位置移动到指定的 x 和 y 坐标。
  • lineTo(x, y)：从当前位置（例如，由 moveTo 函数设置）绘制一条线到提供的 x 和 y 坐标。
  • quadraticCurveTo(aCPx, aCPy, x, y)：有两种不同的方法可以指定曲线。 您可以使用 quadraticCurveTo 函数，也可以使用 bezierCurveTo 函数。 这两个函数之间的区别在于您如何指定曲线的曲率。

对于二次曲线，我们需要指定一个额外的点（使用 aCPx 和 aCPy 参数）， 曲线仅基于该点和当然是指定的终点（从 x 和 y 参数）。 对于三次曲线（由 bezierCurveTo 函数使用），您需要指定两个额外的点来定义曲线。 路径的起始点是路径的当前位置。

以下图解释了这两个选项之间的区别：

  • bezierCurveTo(aCPx1, aCPy1, aCPx2, aCPy2, x, y)：基于提供的参数绘制曲线。 有关解释，请参见前面的列表项。 该曲线基于定义曲线的两个坐标（aCPx1、aCPy1、aCPx2 和 aCPy2） 以及终点坐标（x 和 y）进行绘制。起始点是路径的当前位置。
  • splineThru(pts)：此函数通过提供的坐标集（pts）绘制流线型线。 此参数应为包含 THREE.Vector2 对象的数组。起始点是路径的当前位置。
  • arc(aX, aY, aRadius, aStartAngle, aEndAngle, aClockwise)：绘制圆圈（或部分圆圈）。 圆圈从路径的当前位置开始。在这里，aX 和 aY 用作当前位置的偏移量。 请注意，aRadius 设置圆圈的大小，aStartAngle 和 aEndAngle 定义要绘制的圆圈的部分大小。 布尔值 aClockwise 属性确定是顺时针还是逆时针绘制圆圈。
  • absArc(aX, aY, aRadius, aStartAngle, aEndAngle, AClockwise)：参见 arc 属性的描述。 该位置是绝对的，而不是相对于当前位置。
  • ellipse(aX, aY, xRadius, yRadius, aStartAngle, aEndAngle, aClockwise)：参见 arc 属性的描述。 除此之外，通过 ellipse 函数，我们可以分别设置 x 半径和 y 半径。
  • absEllipse(aX, aY, xRadius, yRadius, aStartAngle, aEndAngle, aClockwise)：参见 ellipse 属性的描述。 该位置是绝对的，而不是相对于当前位置。
  • fromPoints(vectors)：如果将 THREE.Vector2（或 THREE.Vector3）对象的数组传递给此函数， 则 Three.js 将使用从提供的向量绘制的直线创建路径。
  • holes：holes 属性包含一个 THREE.Shape 对象的数组。 此数组中的每个对象都渲染为一个孔。 我们在本节开始时看到的示例代码片段中，我们向此数组添加了三个 THREE.Shape 对象： 一个用于左眼，一个用于右眼，以及一个用于主要 THREE.Shape 对象的嘴巴。

与很多示例一样，要了解各种属性如何影响最终形状， 最简单的方法就是在材质上启用 wireframe 属性并调整设置。 例如，以下截图显示了在 curveSegments 的值较低时会发生什么：

如您所见，形状失去了它漂亮的圆边缘，但在此过程中使用了更少的面。 至于 2D 形状，就是这样。 接下来的部分将展示和解释基本的 3D 形状。

3D几何图形​

在这个关于基本3D几何图形的部分，我们将从一个我们已经看过几次的几何图形开始：THREE.BoxGeometry。

THREE.BoxGeometry​

THREE.BoxGeometry是一个非常简单的3D几何图形，允许您通过指定其width、height和depth属性来创建一个立方体。我们添加了一个示例，box-geometry.html，在这里您可以调整这些属性。以下截图显示了这个几何图形：

如您在此示例中所见，通过更改THREE.BoxGeometry的width、height和depth属性，您可以控制生成的网格的大小。在创建新的立方体时，这三个属性也是必需的，如下所示：

new THREE.BoxGeometry(10, 10, 10);

在示例中，您还可以看到可以在立方体上定义的一些其他属性。以下是解释所有属性的列表：

  • width：这是立方体的宽度。这是沿x轴的立方体顶点的长度。
  • height：这是立方体的高度。这是沿y轴的立方体顶点的长度。
  • depth：这是立方体的深度。这是沿z轴的立方体顶点的长度。
  • widthSegments：这是我们沿立方体的x轴将面划分为的段数。默认值为1。定义的段数越多，一侧就有越多的面。如果将此属性和接下来的两个属性都设置为1，则立方体的每一侧将只有2个面。如果将此属性设置为2，则该面将被划分为2个段，从而产生4个面。
  • heightSegments：这是我们沿立方体的y轴将面划分为的段数。默认值为1。
  • depthSegments：这是我们沿立方体的z轴将面划分为的段数。默认值为1。

通过增加各种段属性，您可以将立方体的六个主要面划分为更小的面。如果您想要使用THREE.MeshFaceMaterial在立方体的部分上设置特定的材质属性，这是很有用的。

THREE.BoxGeometry是一个非常简单的几何形状。另一个简单的形状是THREE.SphereGeometry。

THREE.SphereGeometry​

使用THREE.SphereGeometry，您可以创建一个3D球体。 让我们直接进入示例，sphere-geometry.html：

在上面的截图中，我们展示了一个基于THREE.SphereGeometry创建的半开放球体。 这个几何图形非常灵活，可以用来创建各种与球体有关的几何图形。 然而，一个基本的THREE.SphereGeometry实例可以像这样轻松创建：new THREE.SphereGeometry()。

以下属性可用于调整生成的网格的外观：

  • radius：用于设置球体的半径。这定义了生成的网格有多大。默认值为50。
  • widthSegments：要垂直使用的段数。更多的段数意味着更光滑的表面。默认值为8，最小值为3。
  • heightSegments：要水平使用的段数。段数越多，球体表面越光滑。默认值为6，最小值为2。
  • phiStart：确定从x轴的哪个位置开始绘制球体。它的范围是从0到2 * PI。默认值为0。
  • phiLength：确定球体从phiStart处到何处绘制。 2 * PI将绘制一个完整的球体，0.5 * PI将绘制一个开放的四分之一球体。默认值是2 * PI。
  • thetaStart：确定从x轴的哪个位置开始绘制球体。它的范围是从0到2 * PI， 默认值为0。
  • thetaLength：确定球体从thetaStart处绘制到何处。 2 * PI值是一个完整的球体，而PI将只绘制球体的一半。默认值是2 * PI。

radius、widthSegments和heightSegments属性应该很清楚， 我们在其他示例中已经看到了这些类型的属性。 phiStart、phiLength、thetaStart和thetaLength属性在没有示例的情况下可能有点难以理解。 幸运的是，您可以从sphere-geometry.html示例的菜单中尝试这些属性， 并创建有趣的几何图形，比如这些：

接下来的一个是THREE.CylinderGeometry。

THREE.CylinderGeometry​

使用这个几何图形，我们可以创建圆柱体和圆柱形物体。 与所有其他几何图形一样，我们也有一个示例（cylinder-geometry.html）， 让您可以尝试该几何图形的属性，其截图如下：

当您创建THREE.CylinderGeometry时，没有任何强制性的参数， 因此您可以通过简单调用new THREE.CylinderGeometry()来创建一个圆柱体。 您可以传递一些属性，如前面的示例所示，以更改此圆柱体的外观。 这些属性在以下列表中解释：

  • radiusTop：设置此圆柱体顶部的大小。默认值为20。
  • radiusBottom：设置此圆柱体底部的大小。默认值为20。
  • height：此属性设置圆柱体的高度。默认高度为100。
  • radialSegments：确定沿圆柱体半径的段数。默认为8。更多的段数意味着更光滑的圆柱体。
  • heightSegments：确定沿圆柱体高度的段数。默认值为1。更多的段数意味着更多的面。
  • openEnded：确定网格在顶部和底部是否封闭。默认值为false。
  • thetaStart：确定沿其x轴从何处开始绘制圆柱体。 这可以在0到2 * PI之间变化，默认值为0。
  • thetaLength：确定圆柱体从thetaStart处绘制到何处。 2 * PI值是一个完整的圆柱体，而PI将只绘制半个圆柱体。默认值是2 * PI。

这些都是您可以用来配置圆柱体的非常基本的属性。 然而，一个有趣的方面是当您为顶部（或底部）使用负半径值时。 如果这样做，您可以使用这个几何体创建类似沙漏的形状，如下截图所示：

这里需要注意的一点是，这种情况下的顶部半部分被翻转了。 如果使用未配置为THREE.DoubleSide的材质，您将看不到顶部半部分。

接下来的几何图形是THREE.ConeGeometry， 它提供了THREE.CylinderGeometry的基本功能，但将顶部半径固定为零。

THREE.ConeGeometry​

THREE.ConeGeometry与THREE.CylinderGeometry几乎相同。 它使用相同的所有属性，只允许您设置半径，而不是分别设置radiusTop和radiusBottom值：

以下属性可在THREE.ConeGeometry上设置：

  • radius：设置此圆锥体底部的大小。默认值为20。
  • height：此属性设置圆锥体的高度。默认高度为100。
  • radialSegments：确定沿圆锥体半径的段数。默认为8。更多的段数意味着更光滑的圆锥体。
  • heightSegments：确定沿圆锥体高度的段数。默认值为1。更多的段数意味着更多的面。
  • openEnded：确定网格在顶部和底部是否封闭。默认值为false。
  • thetaStart：确定沿其x轴从何处开始绘制圆锥体。这可以在0到2 * PI之间变化，默认值为0。
  • thetaLength：确定圆锥体从thetaStart处绘制到何处。 2 * PI值是一个完整的圆锥体，而PI将只绘制半个圆锥体。默认值是2 * PI。

接下来的几何图形是THREE.TorusGeometry，允许您创建类似甜甜圈形状的对象。

THREE.TorusGeometry​

环面是一个简单的形状，看起来像一个甜甜圈。 通过打开torus-geometry.html示例，您可以自行获得以下截图， 展示了THREE.TorusGeometry的实际效果：

就像大多数简单的几何图形一样，创建THREE.TorusGeometry时没有任何强制性的参数。 以下列表提到了在创建此几何体时可以指定的参数：

  • radius：设置完整环面的大小。默认值为100。
  • tube：设置管道（实际上是甜甜圈）的半径。此属性的默认值为40。
  • radialSegments：确定沿着环面长度使用的段数。默认值为8。在示例中查看更改此值的效果。
  • tubularSegments：确定沿着环面宽度使用的段数。默认值为6。在示例中查看更改此值的效果。
  • arc：使用此属性，您可以控制环面是否绘制完整圆圈。此值的默认值为2 * PI（完整圆圈）。

这些大多数都是您已经见过的非常基本的属性。 然而，arc属性是一个非常有趣的属性。 通过使用此属性，您可以定义甜甜圈是绘制完整圆圈还是部分圆圈。 通过尝试此属性，您可以创建非常有趣的网格，例如将arc设置为低于2 * PI的值时的以下网格：

THREE.TorusGeometry是一个非常直观的几何体。 在下一节中，我们将看到一个几何体，它几乎与其名称相似，但却更加复杂：THREE.TorusKnotGeometry。

THREE.TorusKnotGeometry​

使用THREE.TorusKnotGeometry，您可以创建一个环形结。 环形结是一种特殊类型的结，看起来像是一个围绕自身几次的管道。 最好的解释是通过查看torus-knot-geometry.html示例。 以下截图显示了这个几何体：

如果您打开此示例并尝试p和q属性，您可以创建各种美丽的几何图形。 p属性定义结环绕其轴的次数，q定义结在其内部环绕的程度。

如果这听起来有点模糊，别担心。 您不需要理解这些属性就可以创建美丽的结， 例如以下截图中显示的结（对于那些对细节感兴趣的人， Wolfram在https://mathworld.wolfram.com/TorusKnot.html上有一篇很好的文章）：

通过此几何体的示例，您可以尝试以下属性，并查看p和q的各种组合对此几何体的影响：

  • radius：设置完整环形结的大小。默认值为100。
  • tube：设置管道（实际上是甜甜圈）的半径。此属性的默认值为40。
  • radialSegments：确定沿着环形结长度使用的段数。默认值为64。在演示中查看更改此值的效果。
  • tubularSegments：确定沿着环形结宽度使用的段数。默认值为8。在演示中查看更改此值的效果。
  • p：定义结的形状，其默认值为2。
  • q：定义结的形状，其默认值为3。
  • heightScale：使用此属性，您可以拉伸环形结。默认值为1。

列表中的下一个几何体是基本几何体中的最后一个：THREE.PolyhedronGeometry。

THREE.PolyhedronGeometry​

使用这个几何体，您可以轻松创建多面体。 多面体是一个只有平坦面和直线边的几何体。 然而，大多数情况下，您不会直接使用THREE.PolyhedronGeometry。 Three.js提供了许多特定的多面体，您可以使用而无需指定THREE.PolyhedronGeometry的顶点和面。

如果您确实想直接使用THREE.PolyhedronGeometry， 您必须指定顶点和面（就像我们在第3章Three.js中的光源处理中为立方体所做的那样）。 例如，我们可以创建一个简单的四面体（还可以在本章关于THREE.TetrahedronGeometry的部分中查看） 如下：

const vertices = [
    1, 1, 1,
   -1, -1, 1,
   -1, 1, -1,
    1, -1, -1
];
const indices = [
    2, 1, 0,
    0, 3, 2,
    1, 3, 0,
    2, 3, 1
];
new THREE.PolyhedronBufferGeometry(vertices, indices, radius, detail);

要构建THREE.PolyhedronGeometry，我们传递顶点、索引、半径和详细属性。 生成的THREE.PolyhedronGeometry对象显示在polyhedron-geometry.html示例中：

创建多面体时，可以传递以下四个属性：

  • vertices：构成多面体的点。
  • indices：需要从这些点创建的面。
  • radius：多面体的大小。默认为1。
  • detail：使用此属性，您可以为多面体添加附加细节。 如果将其设置为1，多面体中的每个三角形将分成4个更小的三角形。 如果将其设置为2，这4个更小的三角形将再次分成4个更小的三角形，依此类推。

以下截图显示了相同的自定义网格，但现在具有更高的详细级别：

在本节的开头，我们提到了Three.js带有一些预设的多面体。 在以下子节中，我们将快速向您展示这些。 可以通过查看polyhedron-geometry.html示例查看所有这些多面体类型。

THREE.IcosahedronGeometry​

THREE.IcosahedronGeometry创建一个多面体， 具有由12个顶点创建的20个相同的三角形面。 在创建此多面体时，您只需指定半径和详细级别。 以下截图显示使用THREE.IcosahedronGeometry创建的多面体：

接下来，我们将看到一个具有八个面的多面体：八面体。

THREE.TetrahedronGeometry​

四面体是最简单的多面体之一。这个多面体仅包含由四个顶点创建的四个三角形面。 您可以像使用Three.js提供的其他多面体一样， 通过指定半径和详细级别来创建THREE.TetrahedronGeometry。 以下截图显示使用THREE.TetrahedronGeometry创建的四面体：

接下来，我们将看到一个具有八个面的多面体：八面体。

THREE.OctahedronGeometry​

Three.js还提供了一个八面体的实现。 正如其名称所示，这个多面体有八个面。 这些面是由六个顶点创建的。以下截图显示了此几何体：

我们要查看的多面体中的最后一个是十二面体。

THREE.DodecahedronGeometry​

Three.js提供的最后一个多面体几何体是THREE.DodecahedronGeometry。 这个多面体有12个面。以下截图显示了此几何体：

正如您所看到的，Three.js提供了大量的3D几何体，从直接有用的几何体， 如球体和立方体，到在实践中可能不太有用的多面体集。 无论如何，这些3D几何体都将为您创建和实验材质、几何体和3D场景提供一个良好的起点。

总结​

在本章中，我们讨论了Three.js提供的所有标准几何体。 正如您所看到的，有很多几何体可以直接使用。 要最好地学习如何使用这些几何体，尝试使用它们。 使用本章中的示例来了解可以用于自定义Three.js提供的标准几何体的属性。

对于2D形状，重要的是要记住它们位于x-y平面上。 如果您想水平放置一个2D形状，您将不得不将网格围绕x轴旋转-0.5 * PI。 最后，请注意，如果您旋转一个2D形状，或者是一个开放的3D形状（例如，一个圆柱或一个管道）， 请记得将材质设置为THREE.DoubleSide。如果不这样做，您的几何体的内部或背面将不会显示。

在本章中，我们专注于简单、直观的网格。Three.js还提供了创建复杂几何体的方法，我们将在第6章中介绍。