Kürenin orta yarısını programlı olarak çizin

10

Bir kürenin orta yarısını yaratmaya çalışıyorum. Temel olarak bir küre oluşturmak için yığın numaraları ve dilim numaraları verilir ve ne kadar ilerlemesinden sorumlu iki değişken phi(dilimler için) ve theta(yığınlar için) vardır. Ve işlem alt kapak, gövde ve üst kapak oluşturmaya ayrılmıştır (aşağıda görüldüğü gibi). Orta yarıyı elde etmek için ( thetaaşağıdaki gibi% 50 ortada), kapakları atlamamız ve bir şekilde vücudu değiştirmemiz gerekir. Yığın numaraları ( 1/4*stackNumbers to 3/4*stackNumbers) ile oynuyordum ama istediğim sonucu vermedim.

Orta yarıyı ( pi/4 <theta <pi*3/4) elde etmek için küre üretimini nasıl değiştirmeliyim ? Genel sorunum, küreyi üst% 25, ​​orta% 50 ve alt% 25 olmak üzere 3 farklı parçaya nasıl bölebilirim?

Programsal olarak bir küre oluşturmak için popüler kod:

resim açıklamasını buraya girin

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
kaynak

Yanıtlar:

1

Sorunuzu, halkalardan oluşan kürenizle mozaikleme açısından düşünün. Mozaikleme faktörünüz 5 ise, bir üst kapak, 2 orta bölüm ve bir alt kapak olacaktır. Alt iki mozaik halka% 25 alt kapak ve üst mozaik iki halka% 25 üst kapaktır. Bu nedenle merkez, ekvatorda, her iki tarafında% 50 oranında bir dizi yüz bulunan bir halkadır. Burada, önce her yükseklikte halkaları hesaplayarak ve sonra her halka arasında yüzler üreterek bir kürenin nasıl döşeneceğine dair bir örnek.

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
kaynak
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.