Vẽ nửa giữa của một hình cầu theo chương trình

10

Tôi đang cố gắng tạo ra một nửa giữa của một hình cầu. Về cơ bản để tạo một hình cầu, số ngăn xếp và số lát được đưa ra, và có hai biến phi(cho lát) và theta(cho ngăn xếp) chịu trách nhiệm cho bao nhiêu tiến trình. Và quá trình này được chia thành việc tạo nắp dưới, thân và nắp trên (như hình dưới). Để đạt được nửa giữa ( thetagiữa 50% như dưới đây), chúng ta cần bỏ qua các nắp, và bằng cách nào đó sửa đổi cơ thể. Tôi đã chơi xung quanh với số ngăn xếp ( 1/4*stackNumbers to 3/4*stackNumbers) nhưng không cho kết quả như mong muốn.

Làm thế nào tôi nên sửa đổi thế hệ hình cầu để đạt được nửa giữa ( pi/4 <theta <pi*3/4)? Vấn đề chung của tôi là làm thế nào tôi có thể chia quả cầu thành 3 phần khác nhau trên 25%, giữa 50% và dưới 25%?

Đây là mã phổ biến để tạo một hình cầu theo chương trình:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

private void generateSphere(int stackNumber, int sliceNumber, boolean facingOut) {
    int capVertexNumber = 3 * sliceNumber;
    int bodyVertexNumber = 4 * sliceNumber * (stackNumber - 2);
    int vertexNumber = (2 * capVertexNumber) + bodyVertexNumber;
    int triangleNumber = (2 * capVertexNumber) + (6 * sliceNumber * (stackNumber - 2));

    vertices = new float[3 * vertexNumber];
    normals = new float[3 * vertexNumber];
    texCoords = new float[2 * vertexNumber];
    indices = new char[triangleNumber];

    // bottom cap
    // createCap(stackNumber, sliceNumber, false, facingOut);

    // body
    createBody(stackNumber, sliceNumber, facingOut);

    // top cap
    createCap(stackNumber, sliceNumber, true, facingOut);
}

private void createCap(int stackNumber, int sliceNumber, boolean top, boolean facingOut) {

    float stackPercentage0;
    float stackPercentage1;

    if (!top) {
        stackPercentage0 = ((float) (stackNumber - 1) / stackNumber);
        stackPercentage1 = 1.0f;

    } else {
        stackPercentage0 = (1.0f / stackNumber);
        stackPercentage1 = 0.0f;
    }

    float t0 = stackPercentage0;
    float t1 = stackPercentage1;
    double theta0 = stackPercentage0 * Math.PI;
    double theta1 = stackPercentage1 * Math.PI;
    double cosTheta0 = Math.cos(theta0);
    double sinTheta0 = Math.sin(theta0);
    double cosTheta1 = Math.cos(theta1);
    double sinTheta1 = Math.sin(theta1);

    for (int slice = 0; slice < sliceNumber; slice++) {
        float slicePercentage0 = ((float) (slice) / sliceNumber);
        float slicePercentage1 = ((float) (slice + 1) / sliceNumber);
        double phi0 = slicePercentage0 * 2.0 * Math.PI;
        double phi1 = slicePercentage1 * 2.0 * Math.PI;
        float s0, s1;
        if (facingOut) {
            s0 = 1 - slicePercentage0;
            s1 = 1 - slicePercentage1;
        } else {
            s0 = slicePercentage0;
            s1 = slicePercentage1;
        }
        float s2 = (s0 + s1) / 2.0f;
        double cosPhi0 = Math.cos(phi0);
        double sinPhi0 = Math.sin(phi0);
        double cosPhi1 = Math.cos(phi1);
        double sinPhi1 = Math.sin(phi1);

        float x0 = (float) (sinTheta0 * cosPhi0);
        float y0 = (float) cosTheta0;
        float z0 = (float) (sinTheta0 * sinPhi0);

        float x1 = (float) (sinTheta0 * cosPhi1);
        float y1 = (float) cosTheta0;
        float z1 = (float) (sinTheta0 * sinPhi1);

        float x2 = (float) (sinTheta1 * cosPhi0);
        float y2 = (float) cosTheta1;
        float z2 = (float) (sinTheta1 * sinPhi0);

        vertices[vertexCount + 0] = x0;
        vertices[vertexCount + 1] = y0;
        vertices[vertexCount + 2] = z0;

        vertices[vertexCount + 3] = x1;
        vertices[vertexCount + 4] = y1;
        vertices[vertexCount + 5] = z1;

        vertices[vertexCount + 6] = x2;
        vertices[vertexCount + 7] = y2;
        vertices[vertexCount + 8] = z2;

        if (facingOut) {
            normals[vertexCount + 0] = x0;
            normals[vertexCount + 1] = y0;
            normals[vertexCount + 2] = z0;

            normals[vertexCount + 3] = x1;
            normals[vertexCount + 4] = y1;
            normals[vertexCount + 5] = z1;

            normals[vertexCount + 6] = x2;
            normals[vertexCount + 7] = y2;
            normals[vertexCount + 8] = z2;
        } else {
            normals[vertexCount + 0] = -x0;
            normals[vertexCount + 1] = -y0;
            normals[vertexCount + 2] = -z0;

            normals[vertexCount + 3] = -x1;
            normals[vertexCount + 4] = -y1;
            normals[vertexCount + 5] = -z1;

            normals[vertexCount + 6] = -x2;
            normals[vertexCount + 7] = -y2;
            normals[vertexCount + 8] = -z2;
        }

        texCoords[texCoordCount + 0] = s0;
        texCoords[texCoordCount + 1] = t0;
        texCoords[texCoordCount + 2] = s1;
        texCoords[texCoordCount + 3] = t0;
        texCoords[texCoordCount + 4] = s2;
        texCoords[texCoordCount + 5] = t1;

        if ((facingOut && top) || (!facingOut && !top)) {
            indices[indexCount + 0] = (char) (triangleCount + 1);
            indices[indexCount + 1] = (char) (triangleCount + 0);
            indices[indexCount + 2] = (char) (triangleCount + 2);
        } else {
            indices[indexCount + 0] = (char) (triangleCount + 0);
            indices[indexCount + 1] = (char) (triangleCount + 1);
            indices[indexCount + 2] = (char) (triangleCount + 2);
        }

        vertexCount += 9;
        texCoordCount += 6;
        indexCount += 3;
        triangleCount += 3;
    }

}

private void createBody(int stackNumber, int sliceNumber, boolean facingOut) {
    for (int stack = 1; stack < stackNumber - 1; stack++) {
        float stackPercentage0 = ((float) (stack) / stackNumber);
        float stackPercentage1 = ((float) (stack + 1) / stackNumber);

        float t0 = stackPercentage0;
        float t1 = stackPercentage1;

        double theta0 = stackPercentage0 * Math.PI;
        double theta1 = stackPercentage1 * Math.PI;
        double cosTheta0 = Math.cos(theta0);
        double sinTheta0 = Math.sin(theta0);
        double cosTheta1 = Math.cos(theta1);
        double sinTheta1 = Math.sin(theta1);

        for (int slice = 0; slice < sliceNumber; slice++) {
            float slicePercentage0 = ((float) (slice) / sliceNumber);
            float slicePercentage1 = ((float) (slice + 1) / sliceNumber);
            double phi0 = slicePercentage0 * 2.0 * Math.PI;
            double phi1 = slicePercentage1 * 2.0 * Math.PI;
            float s0, s1;
            if (facingOut) {
                s0 = 1.0f - slicePercentage0;
                s1 = 1.0f - slicePercentage1;
            } else {
                s0 = slicePercentage0;
                s1 = slicePercentage1;
            }
            double cosPhi0 = Math.cos(phi0);
            double sinPhi0 = Math.sin(phi0);
            double cosPhi1 = Math.cos(phi1);
            double sinPhi1 = Math.sin(phi1);

            float x0 = (float) (sinTheta0 * cosPhi0);
            float y0 = (float) cosTheta0;
            float z0 = (float) (sinTheta0 * sinPhi0);

            float x1 = (float) (sinTheta0 * cosPhi1);
            float y1 = (float) cosTheta0;
            float z1 = (float) (sinTheta0 * sinPhi1);

            float x2 = (float) (sinTheta1 * cosPhi0);
            float y2 = (float) cosTheta1;
            float z2 = (float) (sinTheta1 * sinPhi0);

            float x3 = (float) (sinTheta1 * cosPhi1);
            float y3 = (float) cosTheta1;
            float z3 = (float) (sinTheta1 * sinPhi1);

            vertices[vertexCount + 0] = x0;
            vertices[vertexCount + 1] = y0;
            vertices[vertexCount + 2] = z0;

            vertices[vertexCount + 3] = x1;
            vertices[vertexCount + 4] = y1;
            vertices[vertexCount + 5] = z1;

            vertices[vertexCount + 6] = x2;
            vertices[vertexCount + 7] = y2;
            vertices[vertexCount + 8] = z2;

            vertices[vertexCount + 9] = x3;
            vertices[vertexCount + 10] = y3;
            vertices[vertexCount + 11] = z3;

            if (facingOut) {
                normals[vertexCount + 0] = x0;
                normals[vertexCount + 1] = y0;
                normals[vertexCount + 2] = z0;

                normals[vertexCount + 3] = x1;
                normals[vertexCount + 4] = y1;
                normals[vertexCount + 5] = z1;

                normals[vertexCount + 6] = x2;
                normals[vertexCount + 7] = y2;
                normals[vertexCount + 8] = z2;

                normals[vertexCount + 9] = x3;
                normals[vertexCount + 10] = y3;
                normals[vertexCount + 11] = z3;
            } else {
                normals[vertexCount + 0] = -x0;
                normals[vertexCount + 1] = -y0;
                normals[vertexCount + 2] = -z0;

                normals[vertexCount + 3] = -x1;
                normals[vertexCount + 4] = -y1;
                normals[vertexCount + 5] = -z1;

                normals[vertexCount + 6] = -x2;
                normals[vertexCount + 7] = -y2;
                normals[vertexCount + 8] = -z2;

                normals[vertexCount + 9] = -x3;
                normals[vertexCount + 10] = -y3;
                normals[vertexCount + 11] = -z3;
            }

            texCoords[texCoordCount + 0] = s0;
            texCoords[texCoordCount + 1] = t0;
            texCoords[texCoordCount + 2] = s1;
            texCoords[texCoordCount + 3] = t0;
            texCoords[texCoordCount + 4] = s0;
            texCoords[texCoordCount + 5] = t1;
            texCoords[texCoordCount + 6] = s1;
            texCoords[texCoordCount + 7] = t1;

            // one quad looking from outside toward center
            //
            // @formatter:off
            //
            // s1 --> s0
            //
            // t0 1-----0
            // | | |
            // v | |
            // t1 3-----2
            //
            // @formatter:on
            //
            // Note that tex_coord t increase from top to bottom because the
            // texture image is loaded upside down.
            if (facingOut) {
                indices[indexCount + 0] = (char) (triangleCount + 0);
                indices[indexCount + 1] = (char) (triangleCount + 1);
                indices[indexCount + 2] = (char) (triangleCount + 2);

                indices[indexCount + 3] = (char) (triangleCount + 2);
                indices[indexCount + 4] = (char) (triangleCount + 1);
                indices[indexCount + 5] = (char) (triangleCount + 3);
            } else {
                indices[indexCount + 0] = (char) (triangleCount + 0);
                indices[indexCount + 1] = (char) (triangleCount + 2);
                indices[indexCount + 2] = (char) (triangleCount + 1);

                indices[indexCount + 3] = (char) (triangleCount + 2);
                indices[indexCount + 4] = (char) (triangleCount + 3);
                indices[indexCount + 5] = (char) (triangleCount + 1);
            }

            vertexCount += 12;
            texCoordCount += 8;
            indexCount += 6;
            triangleCount += 4;
        }
    }

}
opengl  3d  graphics  3d-meshes  sphere 
— Tina J
nguồn

Câu trả lời:

1

Hãy suy nghĩ về câu hỏi của bạn về mặt tessname với hình cầu của bạn được hình thành bởi các vòng. Nếu bạn có hệ số thứ tự là 5, bạn sẽ có nắp trên, 2 phần giữa và nắp dưới. Hai vòng thứ ba dưới cùng là nắp dưới 25% và vòng thứ hai trên cùng là vòng 25% trên cùng. Do đó, trung tâm là một vòng ở xích đạo với một bộ mặt ở hai bên của nó ở mức 50%. Dưới đây là một ví dụ về cách sắp xếp một hình cầu bằng cách tính toán các vòng ở mỗi độ cao và sau đó tạo các mặt giữa mỗi vòng.

float radius = 1.0f;
const int tesselationFactor = 5;

for (int i = 0; i <= tesselationFactor; i++)
{
    const float PI = 3.14159265359f;
    const float PIDIV2 = PI / 2.0f;

    // find height of ring
    float height = (i*PI / tesselationFactor) - PIDIV2;
    float dy = sinf(height);
    float theta = cosf(height);

    // locate verticies equally around center to form a ring
    for (int j = 0; j <= tessellation * 2; j++)
    {

        float longitude = static_cast<float>(j) * PIDIV2 / (tessellation * 2);
        float dx = sinf(longitude) * theta;
        float dz = cosf(longitude) * theta;

        Vector normal{ dx, dy, dz }; // initialize vector
        vertices.push_back(VertexPositionNormal(normal * radius, normal));
    }
}
// Fill the index buffer with triangles joining each pair of latitude rings.
int stride = tessellation * 2 + 1;
for (int i = 0; i < tesselationFactor; i++) // verticle rings
{
    for (int j = 0; j <= tessellation * 2; j++) // horizontal verticies
    {
        // 
        int i1 = i + 1;
        int j1 = (j + 1) % stride;
        /* connecting face */
         // triangle 1
        index_push_back(indices, i * stride + j);
        index_push_back(indices, i1 * stride + j);
        index_push_back(indices, i * stride + j1);
         // triangle 2
        index_push_back(indices, i * stride + j1);
        index_push_back(indices, i1 * stride + j);
        index_push_back(indices, i1 * stride + j1);
    }
}
— Chris
nguồn
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookie và Chính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.