p5.js 用 beginGeometry () 和 endGeometry () 打造自定义 3D 模型

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在 p5.js 的 3D 绘图中,这两个函数是一对 "黄金搭档":

  • beginGeometry():像一个 "3D 模型的开关",调用它之后,你画的所有简单 3D 形状(比如球体、圆锥)都会被 "收集" 起来,组合成一个完整的模型。
  • endGeometry():关闭这个 "收集开关",并把收集到的所有形状打包成一个p5.Geometry对象(可以理解为 "3D 模型的数据包"),最后用model()函数就能把这个模型画出来。

为什么需要它们?

想象你要画一个由 10 个球体组成的复杂模型:

  • 如果每次刷新都重新画 10 个球体,会很卡(重复计算浪费性能);
  • beginGeometry()endGeometry()把 10 个球体 "打包" 成一个模型,只需创建一次,之后反复绘制就会快很多!

核心优势:为不变的复杂 3D 模型 "提速",尤其适合需要反复绘制的场景。

注意 :只能在WebGL 模式 下使用(即画布必须用createCanvas(width, height, WEBGL)创建,因为 3D 绘图需要 WebGL 的支持)。

语法讲解

这两个函数都没有参数,用法非常简单:

js 复制代码
beginGeometry(); // 开始"收集"形状
// 在这里添加各种3D形状(如sphere()、cone()等)
let myModel = endGeometry(); // 结束"收集",得到打包好的模型

基础用法

步骤 1:开启 3D 模式(WebGL)

js 复制代码
function setup() {
  createCanvas(400, 400, WEBGL); // 最后一个参数WEBGL必须加,开启3D画布
}

步骤 2:用两个函数 "打包" 模型

js 复制代码
let myModel; // 用来存打包好的模型

function setup() {
  createCanvas(400, 400, WEBGL);
  beginGeometry(); // 开始收集形状
  sphere(30); // 加一个球体(半径30)
  translate(60, 0, 0); // 坐标系右移60,避免和球体重叠
  cone(20, 50); // 加一个圆锥(底面半径20,高50)
  myModel = endGeometry(); // 结束收集,保存模型
}

步骤 3:绘制模型

js 复制代码
function draw() {
  background(200); // 灰色背景
  orbitControl(); // 允许鼠标拖拽旋转视角(3D必备交互)
  lights(); // 加光照,让模型有立体感(否则是平的)
  model(myModel); // 画出打包好的模型
}

完整代码

js 复制代码
let myModel; // 用来存打包好的模型

function setup() {
  createCanvas(400, 400, WEBGL);
  beginGeometry(); // 开始收集形状
  sphere(30); // 加一个球体(半径30)
  translate(60, 0, 0); // 坐标系右移60,避免和球体重叠
  cone(20, 50); // 加一个圆锥(底面半径20,高50)
  myModel = endGeometry(); // 结束收集,保存模型
}

function draw() {
  background(200); // 灰色背景
  orbitControl(); // 允许鼠标拖拽旋转视角(3D必备交互)
  lights(); // 加光照,让模型有立体感(否则是平的)
  model(myModel); // 画出打包好的模型
}

搞个炫酷点的东西

一个由 12 个锥体组成的 "星团",会随时间旋转,鼠标可控制视角,颜色随旋转角度变化,搭配光影更有 3D 质感。

js 复制代码
let starCluster; // 星团模型
let angle = 0; // 旋转角度(控制动画)

function setup() {
  createCanvas(600, 600, WEBGL); // 大一点的3D画布
  starCluster = makeStarCluster(); // 创建星团模型
}

function draw() {
  background(0); // 黑色背景(突出星团)
  orbitControl(); // 鼠标旋转视角
  
  // 添加光影(增强3D质感)
  ambientLight(80); // 环境光(柔和照亮所有面)
  pointLight(255, 255, 255, 200, -200, 300); // 点光源(模拟远处的星光)
  
  // 让星团随时间旋转
  angle += 0.01; 
  rotateX(angle * 0.8); // 绕X轴旋转
  rotateY(angle); // 绕Y轴旋转(速度稍快)
  
  // 颜色随旋转角度变化(用HSL模式,色调循环0-360)
  colorMode(HSL); 
  fill((angle * 30) % 360, 70, 50); // 色调随角度变化,饱和度70,亮度50
  
  model(starCluster); // 绘制星团
}

// 创建星团模型(12个锥体从中心向外辐射)
function makeStarCluster() {
  beginGeometry(); // 开始收集形状
  
  for (let i = 0; i < 12; i++) { // 循环12次,创建12个锥体
    push(); // 保存当前坐标系
    
    // 计算角度:12个锥体均匀分布在360°(每次旋转30°)
    let rotation = radians(i * 30); // 角度转弧度(p5.js旋转用弧度)
    rotateZ(rotation); // 绕Z轴旋转,让锥体分布成圆形
    
    // 把锥体移到距离中心120像素的位置
    translate(120, 0, 0); 
    
    // 画锥体:半径15,高40
    cone(15, 40); 
    
    pop(); // 恢复坐标系,准备下一个锥体
  }
  
  return endGeometry(); // 打包星团模型并返回
}
  1. 辐射状结构 :用for循环创建 12 个锥体,通过rotateZ让它们像钟表刻度一样均匀分布,形成星团;
  2. 动态旋转rotateXrotateY结合angle变量,让星团整体旋转,有 "漂浮感";
  3. 颜色动画 :HSL 颜色模式下,色调随angle变化(0-360 循环),实现自动变色;
  4. 光影层次ambientLight(柔和环境光)+pointLight(定向点光源)让锥体有明暗对比,更像真实 3D 物体。

以上就是本文的全部内容啦,想了解更多 P5.js 用法欢迎关注 《P5.js中文教程》

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