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  • TWaver3D入门探索——3D拓扑图之绽放的小球花

    http://servasoft.com/wp-content/uploads/2016/09/3d拓扑小球花.jpg

    这样一簇绚烂丰满艳丽多姿的3D小球花，要多少代码才能完成？其实不足百行，您信吗？下面咱就看一下具体实现过程，让您分分钟学会用TWaver HTML5制作3D拓扑图。

    搭建3D空间

    首先为花簇的绽放建一个展示的舞台。接触过TWaver2D的都知道，box、network是必不可少的，但对3D场景来说，还远远不够。一是要添加镜头位置，确定我们在什么角度和距离进行观察；二是要加上灯光，否则再美的画面也看不见。灯光分为点光源和环境光，一般来说要一个环境光和若干点光源搭配才能出来好的效果。

    var box = new mono.DataBox();
var network= new mono.Network3D(box, null, monoCanvas);
mono.Utils.autoAdjustNetworkBounds(network,document.documentElement,'clientWidth','clientHeight');
network.getCamera().setPosition(0, 0, 4000);
network.isSelectable=function(){return false};
network.setClearColor('black');
var pointLight = new mono.PointLight(0xFFFFFF,0.8);
box.add(pointLight);
var pointLight = new mono.PointLight(0xFFFFFF,0.5);
pointLight.setPosition(500,2000,0);
box.add(pointLight);
box.add(new mono.AmbientLight(0x888888));

    创建3D小球花瓣

    每一个3D小球就是一个花瓣，是整个花簇的基础部件，也是最容易做的，只要几行代码而已。

    function createNode(color){
  //var color = color || '#'+('00000'+(Math.random()*0x1000000<<0).toString(16)).slice(-6);
  var node=new mono.Sphere(10,BALL_SEGMENT,BALL_SEGMENT);
  node.s({
    'm.type': 'phong',
    'm.color': color,
    'm.ambient': color,
  });
  return node;
}

    其中的BALL_SEGMENT是球体切片数量，数量越大越生成的球体越圆滑，但计算量也就越大。解除注释掉的那条语句将会每次生成一个随机颜色的小球，这种五颜六色的感觉也别有趣味。

    http://servasoft.com/wp-content/uploads/2016/09/3d拓扑彩球花.jpg

    生成3D花朵

    正如若干花瓣组成一朵小花，我们也要将若干个小球连接在一起。这一步最重要的是花瓣的排列，既要随机有活力，又要规律有造型。实例中是将小球随机排列在一个球面的局部。

    function getSpherePoint(r, angle1, angle2){
　　var x=r*Math.sin(angle1)*Math.cos(angle2);
　　var y=r*Math.cos(angle1);
　　var z=r*Math.sin(angle1)*Math.sin(angle2);
　　return new mono.Vec3(x, y, z);
}

     

    有了花瓣的摆放位置，一朵花也就很容易开放了：

     

    function createTree(box, count, range, offset, color){
	var angleStep=Math.PI/50;
	var center=new mono.Sphere(10,BALL_SEGMENT,BALL_SEGMENT);
	center.s({
		'm.type': 'phong',
		'm.color': color,
		'm.ambient': color,
	});
	box.add(center);
	for(var i=0;i<count;i++){
		var node= createNode(color);
		var r=1000;
		var angle1=range*Math.random()/5;
		var angle2=Math.PI*2*Math.random();
		var point=getSpherePoint(r, angle1, angle2);
		point.y-=offset;
		node.setPosition(point);
		node.setParent(center);
		box.add(node);
		box.add(createLink(center, node));
	}
	return center;
}

    通过改变其参数，可以开出不同的花朵。其中count是花瓣的数量，range是花朵球面的角度，offset是花瓣到花托的长度，color是花朵的颜色。

    绽放3D花簇

    剩下的工作就极其简单了，先建一个中心小球，再通过两个循环，就生成了有两层花朵的球状花簇。

    当然，你可以说这根本不像什么花簇。其实本来也不是要做一个现实的什么东西，只是为了用一段小而美的程序，让大家领略TWaver3D拓扑图的风采。如果您从中get到了什么技能和兴趣，那才是我们的真正目的！

    实际上，这个例子稍作变化，就可以用来展示丰富的3D网络拓扑图、各种复杂数据的树状关系图。你一定可以让它绽放的更加美丽！

    为了证实代码确实不足百行，特附上完整源码：

    <!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Mono Test</title>
    <script type="text/javascript" src = "t.js"></script>
    <script type="text/javascript">
		var BALL_SEGMENT=7;
        function init(){
            var box = new mono.DataBox();
            var network= new mono.Network3D(box, null, monoCanvas);
            mono.Utils.autoAdjustNetworkBounds(network,document.documentElement,'clientWidth','clientHeight');
			network.getCamera().setPosition(0, 0, 4000);
			network.isSelectable=function(){return false};
			network.setClearColor('black');
            var pointLight = new mono.PointLight(0xFFFFFF,0.8);
            box.add(pointLight);
    		var pointLight = new mono.PointLight(0xFFFFFF,0.5);
            pointLight.setPosition(500,2000,0);
            box.add(pointLight);
            box.add(new mono.AmbientLight(0x888888));
			var center=createNode('red');
			box.add(center);
			for(var i=0;i<10;i++){
				var angle1=Math.random()*Math.PI;
				var angle2=Math.random()*Math.PI*2;
				var point=getSpherePoint(300, angle1, angle2);
				var tree=createTree(box, 100, Math.PI*0.6, 700, '#'+('00000'+(Math.random()*0x1000000<<0).toString(16)).slice(-6));
				tree.setPosition(point.x, point.y, point.z);
				var rotation=point.rotationTowards(new mono.Vec3(0,1,0), point);
				tree.setRotation(rotation);
				box.add(createLink(center, tree));
			}
			for(var i=0;i<40;i++){
				var angle1=Math.random()*Math.PI;
				var angle2=Math.random()*Math.PI*2;
				var point=getSpherePoint(1000, angle1, angle2);
				var tree=createTree(box, 100, Math.PI*0.4, 800);
				tree.setPosition(point.x, point.y, point.z);
				var rotation=point.rotationTowards(new mono.Vec3(0,1,0), point);
				tree.setRotation(rotation);
				box.add(createLink(center, tree));
			}
		}
		function createTree(box, count, range, offset, color){
			var angleStep=Math.PI/50;
			var center=new mono.Sphere(10,BALL_SEGMENT,BALL_SEGMENT);
			center.s({
				'm.type': 'phong',
				'm.color': color,
				'm.ambient': color,
			});
			box.add(center);
			for(var i=0;i<count;i++){
				var node= createNode(color);
				var r=1000;
				var angle1=range*Math.random()/5;
				var angle2=Math.PI*2*Math.random();
				var point=getSpherePoint(r, angle1, angle2);
				point.y-=offset;
				node.setPosition(point);
				node.setParent(center);
				box.add(node);
				box.add(createLink(center, node));
			}
			return center;
		}
		function getSpherePoint(r, angle1, angle2){
			var x=r*Math.sin(angle1)*Math.cos(angle2);
			var y=r*Math.cos(angle1);
			var z=r*Math.sin(angle1)*Math.sin(angle2);
			return new mono.Vec3(x, y, z);
		}
		function createNode(color){
			var color = color || '#'+('00000'+(Math.random()*0x1000000<<0).toString(16)).slice(-6);
			var node=new mono.Sphere(10,BALL_SEGMENT,BALL_SEGMENT);
			node.s({
				'm.type': 'phong',
				'm.color': color,
				'm.ambient': color,
			});
			return node;
		}
		function createLink(node1, node2){
			var link=new mono.Link(node1, node2);
			link.s({
				'm.transparent': true,
				'm.opacity': 0.2,
			});
			return link;
		}     
    </script>
</head>
<body onload = 'init()'>
    <div>
        <canvas id="monoCanvas"/>
    </div>
</body>
</html>
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