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										250
									
								
								public/sdk/three/jsm/math/MeshSurfaceSampler.js
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							
							
						
						
									
										250
									
								
								public/sdk/three/jsm/math/MeshSurfaceSampler.js
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							| @ -0,0 +1,250 @@ | ||||
| import { | ||||
| 	Triangle, | ||||
| 	Vector2, | ||||
| 	Vector3 | ||||
| } from 'three'; | ||||
|  | ||||
| /** | ||||
|  * Utility class for sampling weighted random points on the surface of a mesh. | ||||
|  * | ||||
|  * Building the sampler is a one-time O(n) operation. Once built, any number of | ||||
|  * random samples may be selected in O(logn) time. Memory usage is O(n). | ||||
|  * | ||||
|  * References: | ||||
|  * - http://www.joesfer.com/?p=84 | ||||
|  * - https://stackoverflow.com/a/4322940/1314762 | ||||
|  */ | ||||
|  | ||||
| const _face = new Triangle(); | ||||
| const _color = new Vector3(); | ||||
| const _uva = new Vector2(), _uvb = new Vector2(), _uvc = new Vector2(); | ||||
|  | ||||
| class MeshSurfaceSampler { | ||||
|  | ||||
| 	constructor( mesh ) { | ||||
|  | ||||
| 		this.geometry = mesh.geometry; | ||||
| 		this.randomFunction = Math.random; | ||||
|  | ||||
| 		this.indexAttribute = this.geometry.index; | ||||
| 		this.positionAttribute = this.geometry.getAttribute( 'position' ); | ||||
| 		this.normalAttribute = this.geometry.getAttribute( 'normal' ); | ||||
| 		this.colorAttribute = this.geometry.getAttribute( 'color' ); | ||||
| 		this.uvAttribute = this.geometry.getAttribute( 'uv' ); | ||||
| 		this.weightAttribute = null; | ||||
|  | ||||
| 		this.distribution = null; | ||||
|  | ||||
| 	} | ||||
|  | ||||
| 	setWeightAttribute( name ) { | ||||
|  | ||||
| 		this.weightAttribute = name ? this.geometry.getAttribute( name ) : null; | ||||
|  | ||||
| 		return this; | ||||
|  | ||||
| 	} | ||||
|  | ||||
| 	build() { | ||||
|  | ||||
| 		const indexAttribute = this.indexAttribute; | ||||
| 		const positionAttribute = this.positionAttribute; | ||||
| 		const weightAttribute = this.weightAttribute; | ||||
|  | ||||
| 		const totalFaces = indexAttribute ? ( indexAttribute.count / 3 ) : ( positionAttribute.count / 3 ); | ||||
| 		const faceWeights = new Float32Array( totalFaces ); | ||||
|  | ||||
| 		// Accumulate weights for each mesh face. | ||||
|  | ||||
| 		for ( let i = 0; i < totalFaces; i ++ ) { | ||||
|  | ||||
| 			let faceWeight = 1; | ||||
|  | ||||
| 			let i0 = 3 * i; | ||||
| 			let i1 = 3 * i + 1; | ||||
| 			let i2 = 3 * i + 2; | ||||
|  | ||||
| 			if ( indexAttribute ) { | ||||
|  | ||||
| 				i0 = indexAttribute.getX( i0 ); | ||||
| 				i1 = indexAttribute.getX( i1 ); | ||||
| 				i2 = indexAttribute.getX( i2 ); | ||||
|  | ||||
| 			} | ||||
|  | ||||
| 			if ( weightAttribute ) { | ||||
|  | ||||
| 				faceWeight = weightAttribute.getX( i0 ) | ||||
| 					+ weightAttribute.getX( i1 ) | ||||
| 					+ weightAttribute.getX( i2 ); | ||||
|  | ||||
| 			} | ||||
|  | ||||
| 			_face.a.fromBufferAttribute( positionAttribute, i0 ); | ||||
| 			_face.b.fromBufferAttribute( positionAttribute, i1 ); | ||||
| 			_face.c.fromBufferAttribute( positionAttribute, i2 ); | ||||
| 			faceWeight *= _face.getArea(); | ||||
|  | ||||
| 			faceWeights[ i ] = faceWeight; | ||||
|  | ||||
| 		} | ||||
|  | ||||
| 		// Store cumulative total face weights in an array, where weight index | ||||
| 		// corresponds to face index. | ||||
|  | ||||
| 		const distribution = new Float32Array( totalFaces ); | ||||
| 		let cumulativeTotal = 0; | ||||
|  | ||||
| 		for ( let i = 0; i < totalFaces; i ++ ) { | ||||
|  | ||||
| 			cumulativeTotal += faceWeights[ i ]; | ||||
| 			distribution[ i ] = cumulativeTotal; | ||||
|  | ||||
| 		} | ||||
|  | ||||
| 		this.distribution = distribution; | ||||
| 		return this; | ||||
|  | ||||
| 	} | ||||
|  | ||||
| 	setRandomGenerator( randomFunction ) { | ||||
|  | ||||
| 		this.randomFunction = randomFunction; | ||||
| 		return this; | ||||
|  | ||||
| 	} | ||||
|  | ||||
| 	sample( targetPosition, targetNormal, targetColor, targetUV ) { | ||||
|  | ||||
| 		const faceIndex = this.sampleFaceIndex(); | ||||
| 		return this.sampleFace( faceIndex, targetPosition, targetNormal, targetColor, targetUV ); | ||||
|  | ||||
| 	} | ||||
|  | ||||
| 	sampleFaceIndex() { | ||||
|  | ||||
| 		const cumulativeTotal = this.distribution[ this.distribution.length - 1 ]; | ||||
| 		return this.binarySearch( this.randomFunction() * cumulativeTotal ); | ||||
|  | ||||
| 	} | ||||
|  | ||||
| 	binarySearch( x ) { | ||||
|  | ||||
| 		const dist = this.distribution; | ||||
| 		let start = 0; | ||||
| 		let end = dist.length - 1; | ||||
|  | ||||
| 		let index = - 1; | ||||
|  | ||||
| 		while ( start <= end ) { | ||||
|  | ||||
| 			const mid = Math.ceil( ( start + end ) / 2 ); | ||||
|  | ||||
| 			if ( mid === 0 || dist[ mid - 1 ] <= x && dist[ mid ] > x ) { | ||||
|  | ||||
| 				index = mid; | ||||
|  | ||||
| 				break; | ||||
|  | ||||
| 			} else if ( x < dist[ mid ] ) { | ||||
|  | ||||
| 				end = mid - 1; | ||||
|  | ||||
| 			} else { | ||||
|  | ||||
| 				start = mid + 1; | ||||
|  | ||||
| 			} | ||||
|  | ||||
| 		} | ||||
|  | ||||
| 		return index; | ||||
|  | ||||
| 	} | ||||
|  | ||||
| 	sampleFace( faceIndex, targetPosition, targetNormal, targetColor, targetUV ) { | ||||
|  | ||||
| 		let u = this.randomFunction(); | ||||
| 		let v = this.randomFunction(); | ||||
|  | ||||
| 		if ( u + v > 1 ) { | ||||
|  | ||||
| 			u = 1 - u; | ||||
| 			v = 1 - v; | ||||
|  | ||||
| 		} | ||||
|  | ||||
| 		// get the vertex attribute indices | ||||
| 		const indexAttribute = this.indexAttribute; | ||||
| 		let i0 = faceIndex * 3; | ||||
| 		let i1 = faceIndex * 3 + 1; | ||||
| 		let i2 = faceIndex * 3 + 2; | ||||
| 		if ( indexAttribute ) { | ||||
|  | ||||
| 			i0 = indexAttribute.getX( i0 ); | ||||
| 			i1 = indexAttribute.getX( i1 ); | ||||
| 			i2 = indexAttribute.getX( i2 ); | ||||
|  | ||||
| 		} | ||||
|  | ||||
| 		_face.a.fromBufferAttribute( this.positionAttribute, i0 ); | ||||
| 		_face.b.fromBufferAttribute( this.positionAttribute, i1 ); | ||||
| 		_face.c.fromBufferAttribute( this.positionAttribute, i2 ); | ||||
|  | ||||
| 		targetPosition | ||||
| 			.set( 0, 0, 0 ) | ||||
| 			.addScaledVector( _face.a, u ) | ||||
| 			.addScaledVector( _face.b, v ) | ||||
| 			.addScaledVector( _face.c, 1 - ( u + v ) ); | ||||
|  | ||||
| 		if ( targetNormal !== undefined ) { | ||||
|  | ||||
| 			if ( this.normalAttribute !== undefined ) { | ||||
|  | ||||
| 				_face.a.fromBufferAttribute( this.normalAttribute, i0 ); | ||||
| 				_face.b.fromBufferAttribute( this.normalAttribute, i1 ); | ||||
| 				_face.c.fromBufferAttribute( this.normalAttribute, i2 ); | ||||
| 				targetNormal.set( 0, 0, 0 ).addScaledVector( _face.a, u ).addScaledVector( _face.b, v ).addScaledVector( _face.c, 1 - ( u + v ) ).normalize(); | ||||
|  | ||||
| 			} else { | ||||
|  | ||||
| 				_face.getNormal( targetNormal ); | ||||
|  | ||||
| 			} | ||||
|  | ||||
| 		} | ||||
|  | ||||
| 		if ( targetColor !== undefined && this.colorAttribute !== undefined ) { | ||||
|  | ||||
| 			_face.a.fromBufferAttribute( this.colorAttribute, i0 ); | ||||
| 			_face.b.fromBufferAttribute( this.colorAttribute, i1 ); | ||||
| 			_face.c.fromBufferAttribute( this.colorAttribute, i2 ); | ||||
|  | ||||
| 			_color | ||||
| 				.set( 0, 0, 0 ) | ||||
| 				.addScaledVector( _face.a, u ) | ||||
| 				.addScaledVector( _face.b, v ) | ||||
| 				.addScaledVector( _face.c, 1 - ( u + v ) ); | ||||
|  | ||||
| 			targetColor.r = _color.x; | ||||
| 			targetColor.g = _color.y; | ||||
| 			targetColor.b = _color.z; | ||||
|  | ||||
| 		} | ||||
|  | ||||
| 		if ( targetUV !== undefined && this.uvAttribute !== undefined ) { | ||||
|  | ||||
| 			_uva.fromBufferAttribute( this.uvAttribute, i0 ); | ||||
| 			_uvb.fromBufferAttribute( this.uvAttribute, i1 ); | ||||
| 			_uvc.fromBufferAttribute( this.uvAttribute, i2 ); | ||||
| 			targetUV.set( 0, 0 ).addScaledVector( _uva, u ).addScaledVector( _uvb, v ).addScaledVector( _uvc, 1 - ( u + v ) ); | ||||
|  | ||||
| 		} | ||||
|  | ||||
| 		return this; | ||||
|  | ||||
| 	} | ||||
|  | ||||
| } | ||||
|  | ||||
| export { MeshSurfaceSampler }; | ||||
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