基于HT的CSG功能构建HTML5的3D书架

基于HT的CSG功能构建HTML5的3D书架

构造实体几何CSG全称Constructive solid geometry，是3D计算机图形学中构建模型的常用技术，可通过合并Union、相减Subtraction和相交Intersction的三种取集的逻辑运算，将立方体、圆柱体和棱柱等简单的基础模型，嵌套组合成更复杂三维模型。

CSG的算法这些年来已有各种语言平台版本实现，C++版主流的是 / 已有众多基于该开源类库的应用案例，JavaScript语言较早版实现 .js/ 影响较广，很多其他js衍生版都是基于该版本进行改进完善，包括Java版的实现  ，可参考基于JavaFX的3D打印IDE  ，提起JavaFX视乎这些年完全消失在程序员视野毫无声息，但还是有一群拥护者持续在使用着如今地位有点尴尬的JavaFX。

回到我们今天要搞的3D书架例子，我们将基于HT for Web的3D引擎来实现，HT已经内置了CSG功能的模型封装，我们通过构建CSGNode图元对象，该类型图元可对Host吸附的图元进行CSG技术的合集、并集和补集的三种操作，一般运用中裁剪的方式较为常用，因此CSGNode默认对Host图元的操作就是裁剪。

上图的例子效果可看出我们构建了一个DataModel数据模型，该模型绑定了一个TreeView树组件和两个Graph3dView的三维组件，上部分的Graph3dView组件添加了VisibleFunc的可见过滤器，隐藏了如下部分的Graph3dView中蓝色立方体图元，这些蓝色立方体图元就是CSGNode，其作用就是用来裁剪其吸附的书架Shelf对象，因此一般在3D编辑器状态下才需要出现，运行时科如上部分Graph3dView组件那样，通过添加可见过滤器将其隐藏，这样就实现了有凹槽可摆放书籍内容的3D书架效果，本例我们作为示例仅放了一本《CSS3  The Missing Manual》，这本书其实是由一个六面体，front面显示了书籍贴图，然后旋转一定角度进行摆放，btw《CSS3  The Missing Manual》第三版是本很不错的CSS书籍，强烈推荐！

书架两边分别摆放了两个不同风格的小书台，通过上图我拖拽改变了蓝色CSGNode图元的位置，大家通过两张图的对比能更直观的体会到CSG的操作效果，玻璃门开关以及相册效果都是直接利用HT for Web的3D引擎提供的模型，通过设置透明度、相片贴图和旋转动画等呢只功能参数即可。

以下是该HT for Web的3D例子的所有JavaScript代码供参考：.html

ht.Default.setImage('ben12', {width: 100,height: 50,comps: [{type: 'image',name: 'ben1',rect: [0, 0, 50, 50]},{type: 'image',name: 'ben2',rect: [50, 0, 50, 50]}]                
});            function init(){                                 dm = new ht.DataModel();                treeView = new ht.widget.TreeView(dm);                                                                                                 gv1 = aph3d.Graph3dView(dm);   gv2 = aph3d.Graph3dView(dm);   splitView = new ht.widget.SplitView(gv1, gv2, 'v', 0.6);   mainSplit = new ht.widget.SplitView(treeView, splitView, 'h', 0.27);   view = View();  view.className = 'main';document.body.appendChild(view);    window.addEventListener('resize', function (e) {mainSplit.invalidate();}, false);                         gv1.setMoveStep(30);gv1.setGridVisible(true); gv1.setEye(0, 100, 1000);gv1.setCenter(0, 200, 0);gv1.pan(0, 100, true);Label = function(){return null;};Brightness = function(data){return null;};gv1.setVisibleFunc(function(data){if(data.showMe){return true;}if(data instanceof ht.CSGNode && Host()){return false;}return true;});gv2.setMoveStep(30);gv2.setEditable(true);gv2.setGridVisible(true); gv2.setEditable(true);gv2.pan(0, 200, true);Label = function(){return null;};                initShelf1();                       initShelf2();                       initShelf3();                       pandAll();var angle = 0;setInterval(function(){angle += Math.PI/40;earth.r3(0, angle, 0);photos.s('dw.angle', angle);}, 50);                 
}            function initShelf1(){var shelf = new ht.CSGNode();shelf.s3(500, 400, 120);shelf.p3(0, 200, 0);shelf.setName('shelf1');shelf.s({&#lor': '#E5BB77'});dm.add(shelf);for(var i=0; i<2; i++){for(var j=0; j<5; j++){var clipNode = new ht.CSGNode();clipNode.setHost(shelf);clipNode.s3(80, 100, 120);clipNode.p3(-200+j*100, 340-i*120, 20);clipNode.setName('substract-'+i+'-'+j);clipNode.s('batch', 'tt');clipNode.setParent(shelf);dm.add(clipNode);}}var leftNode = new ht.CSGNode();leftNode.setHost(shelf);leftNode.s3(23, 380, 100);leftNode.p3(-255, 200, 0);leftNode.setName('substract left');leftNode.setParent(shelf);dm.add(leftNode);var rightNode = new ht.CSGNode();rightNode.setHost(shelf);rightNode.s3(23, 380, 100);rightNode.p3(255, 200, 0);rightNode.setName('substract right');rightNode.setParent(shelf);dm.add(rightNode);var bottomNode = new ht.CSGNode();bottomNode.setHost(shelf);bottomNode.s3(480, 140, 140);bottomNode.p3(0, 80, 0);bottomNode.setName('substract bottom');bottomNode.setParent(shelf);dm.add(bottomNode);  var topNode = new ht.CSGNode();topNode.setHost(shelf);topNode.s3(480, 10, 100);topNode.p3(0, 400, 0);topNode.setName('union top');topNode.s('attach.operation', 'union');topNode.setParent(shelf);dm.add(topNode);  var book = new ht.Node();book.setName('CSS3: The Missing Manual');book.s3(60, 80, 8);book.p3(-100, 210, 20);book.r3(-Math.PI/6, Math.PI/5, 0);book.setIcon('book');book.s({'front.image': 'book',&#lor': 'white',&#lor': 'white',&#lor': 'gray'});book.setHost(shelf);book.setParent(shelf);dm.add(book);                                }function initShelf2(){                var shelf = new ht.CSGNode();shelf.s3(120, 240, 120);shelf.p3(0, 120, 0);shelf.setName('shelf2');shelf.s({&#lor': '#805642',&#lor': 'yellow',&#verse.flip': true});dm.add(shelf);var clipNode = new ht.CSGNode();clipNode.setName('shelf2-substract-up');clipNode.s3(100, 100, 130);clipNode.p3(0, 180, 0);clipNode.setHost(shelf);clipNode.s('attach.cull', true);clipNode.setParent(shelf);dm.add(clipNode);clipNode = new ht.CSGBox();clipNode.setName('CSGBox-Expand-Left');clipNode.s3(100, 100, 120);clipNode.p3(0, 65, 0.1);clipNode.setHost(shelf);clipNode.showMe = true;clipNode.s({'all.visible': false,'front.visible': true,&#leable': true,                    &#verse.flip': true,&#ansparent': true,&#d': Math.PI * 0.7,&#lor': 'rgba(0, 50, 50, 0.7)'});clipNode.setParent(shelf);clipNode.setFaceExpanded('front', true, true);dm.add(clipNode);                earth = new ht.Node();earth.setName('earth');earth.setIcon('earth');earth.s3(70, 70, 70);earth.p3(0, 50, 0);earth.s({'shape3d': 'sphere','shape3d.image': 'earth'});earth.setHost(shelf);  earth.setParent(shelf);dm.add(earth);shelf.t3(-360, 0, 50);shelf.r3(0, Math.PI/7, 0);                               
}            function initShelf3(){                var shelf = new ht.CSGNode();shelf.s3(120, 240, 120);shelf.p3(0, 120, 0);shelf.setName('shelf3');shelf.setIcon('ben');shelf.s({'all.image': 'brick','all.uv.scale': [2, 4],'top.uv.scale': [2, 2],'bottom.uv.scale': [2, 2],                                                             'csg.image': 'ben','csg.blend': 'yellow'});dm.add(shelf);photos = new ht.DoorWindow();photos.setName('DoorWindow-Photos');photos.setIcon('ben12');photos.s3(110, 100, 130);photos.p3(5, 180, 0);                photos.setHost(shelf);  photos.showMe = true;photos.s({                    'bottom.uv': [1,1, 1,0, 0,0, 0,1],'bottom.uv.scale': [1, 1],'left.uv.scale': [3, 3],'top.uv.scale': [2, 2],'dw.s3': [0.8, 0.9, 0.05],'dw.t3': [0, -5, 0],'dw.axis': 'v',&#leable': false,'front.image': 'ben1','back.image': 'ben2',&#lor': '#F8CE8B'});photos.setParent(shelf);dm.add(photos);var clipNode = new ht.CSGBox();clipNode.setName('CSGBox-Expand-Top');clipNode.s3(100, 100, 120);clipNode.p3(0, 65, 0.1);clipNode.setHost(shelf);clipNode.showMe = true;clipNode.s({                    'all.visible': false,'front.visible': true,&#lor': 'red',&#ansparent': true,'front.opacity': 0.7,                    &#verse.flip': true,&#leable': true,                                        'front.axis': 'top',&#d': Math.PI * 0.4});clipNode.setParent(shelf);clipNode.setFaceExpanded('front', true, true);dm.add(clipNode);                shelf.t3(360, 0, 50);shelf.r3(0, -Math.PI/7, 0);}