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@skm_bnn

Three.js図解2: ジオメトリの比較

Last updated at 2023-12-25Posted at 2023-12-25

はじめに

現在、Three.jsの勉強中です。その際に、詳細を調べていると、色々な描画スタイルが見つかります。この記事では、各スタイルを実際に比較して違いを理解していきたいと思います。

ジオメトリの比較

今回の記事ではジオメトリの比較をしていきます。この記事にて、単純な立方体のアニメーションを描画しました。Three.jsでは立方体の他に様々な形状が用意されています。ここでは、1シーンで3つのジオメトリを比較していきます。

ソースコードのひな形

次のソースコードを使用します。

index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="ja">

  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>Three.jsの図解2</title>
    <style>
      body {
        margin: 0;
      }
    </style>

    <!-- CDNからThree.jsのインポート -->
    <script type="importmap">
      {
        "imports": {
          "three": "https://unpkg.com/three@v0.159.0/build/three.module.js",
          "three/addons/": "https://unpkg.com/three@v0.159.0/examples/jsm/"
        }
      }
    </script>
  </head>

  <body>
    <!-- three.jsを使ったシーンのインポート -->
    <script type="module" src="./main.js"></script>
  </body>

</html>

main.js

描画オブジェクトの実装 に注目してください。
geometries 配列の宣言にある new THREE.ジオメトリ() の ジオメトリ という箇所を変更します。ライトの実装 については後日に改めてしっかりとまとめたいと思います。

main.js (ひな形)

import * as THREE from 'three';

/* シーンの実装 */
const scene = new THREE.Scene();

/* カメラの実装 */
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
  75,
  window.innerWidth / window.innerHeight,
  0.1,
  1000
);

/* レンダラーの実装 */
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();               // インスタンスの生成
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);  // サイズの設定
document.body.appendChild(renderer.domElement);           // HTMLへの追加

/* ライトの実装 */
const color = 0xFFFFFF;                                     // 光の色
const intensity = 3;                                        // 光の強度
const light = new THREE.DirectionalLight(color, intensity); // ライトの生成
light.position.set(0, 0, 5);                                // ライトの配置
scene.add(light);                                           // シーンへの追加

/* 描画オブジェクトの実装 */
const geometries = [
  new THREE.ジオメトリ(),
  new THREE.ジオメトリ(),
  new THREE.ジオメトリ()
];
const material = new THREE.MeshLambertMaterial({ color: 0x00ff00 });  // マテリアルの生成
let obejects = [];

for (let i = 0; i < geometries.length; i++) {
  obejects.push(new THREE.Mesh(geometries[i], material)); // メッシュの生成
  scene.add(obejects[i]);                               // シーンへの追加
}

obejects[0].position.x = -3;
obejects[1].position.x = 0;
obejects[2].position.x = +3;

/* カメラの移動 */
camera.position.z = 5;

/* アニメーション関数の定義 */
function animate() {
  requestAnimationFrame(animate); // 定期的な関数呼び出し

  /* 回転するアニメーション処理 */
  for (let i = 0; i < geometries.length; i++) {
    obejects[i].rotation.x += 0.01;  // x軸方向
    obejects[i].rotation.y += 0.01;  // y軸方向
  }

  /* 再レンダリング */
  renderer.render(scene, camera);
}

animate(); // アニメーション関数の実行

比較1

次の動画にて、左に BoxGeometry 、中央に CapsuleGeometry 、右に CircleGeometry を示します。

`BoxGeometry`

直方体を構成するジオメトリです。次に構文を示します。ポリゴンを区切る線のことをセグメントといいます。

const ジオメトリ = new THREE.BoxGeometry(
  横幅,
  高さ,
  深さ,
  横幅セグメント,
  高さセグメント,
  深さセグメント
);

引数	内容	デフォルト値
横幅	X軸と平行な辺の長さ	`1`
高さ	Y軸と平行な辺の長さ	`1`
深さ	Z軸と平行な辺の長さ	`1`
横幅セグメント	X軸と平行な面のセグメント数	`1`
高さセグメント	Y軸と平行な面のセグメント数	`1`
深さセグメント	Z軸と平行な面のセグメント数	`1`

`CapsuleGeometry`

カプセル型の立体図形を構成するジオメトリです。次に構文を示します。

const ジオメトリ = new THREE.CapsuleGeometry(
  半径,
  長さ,
  キャップセグメント,
  放射状セグメント
);

引数	内容	デフォルト値
半径	カプセルの半径	`1`
長さ	中央にある多角柱の長さ	`1`
キャップセグメント	カプセルの曲面の滑らかさ	`4`
放射状セグメント	中央にある多角柱の頂点数	`8`

`CircleGeometry`

円(多角形)の平面図形を構成するジオメトリです。次に構文を示します。

const ジオメトリ = new THREE.CircleGeometry(
  半径,
  セグメント,
  始点角度,
  角度量
);

引数	内容	デフォルト値
半径	円の半径	`1`
セグメント	円を構成するセグメント数(最小値: `3`)	`32`
始点角度	円を描画し始める角度	`0`
角度量	描画する角度の量(円の中心角)	`2*PI`

比較2

次の動画にて、左に ConeGeometry 、中央に CylinderGeometry 、右に DodecahedronGeometry を示します。

`ConeGeometry`

円錐(多角錐)の立体図形を構成するジオメトリです。次に構文を示します。

const ジオメトリ = new THREE.ConeGeometry(
  半径,
  高さ,
  放射状セグメント, 
  高さセグメント,
  開封するか否か,
  始点角度,
  角度量
);

引数	内容	デフォルト値
半径	底面の半径	`1`
高さ	円錐の高さ	`1`
放射状セグメント	中央にある多角柱の頂点数	`32`
高さセグメント	Y軸と平行な面のセグメント数	`1`
開封するか否か	底面を描画するか否か	`false`
始点角度	円を描画し始める角度	`0`
角度量	描画する角度の量(円の中心角)	`2*PI`

`CylinderGeometry`

円柱(多角柱)の立体図形を構成するジオメトリです。次に構文を示します。

const ジオメトリ = new THREE.CylinderGeometry(
  上面の半径,
  下面の半径,
  高さ,
  放射状セグメント, 
  高さセグメント,
  開封するか否か,
  始点角度,
  角度量
);

引数	内容	デフォルト値
上面の半径	円柱の上面の半径	`1`
下面の半径	円柱の下面の半径	`1`
高さ	円柱の高さ	`1`
放射状セグメント	中央にある多角柱の頂点数	`32`
高さセグメント	Y軸と平行な面のセグメント数	`1`
開封するか否か	上面と底面を描画するか否か	`false`
始点角度	円を描画し始める角度	`0`
角度量	描画する角度の量(円の中心角)	`2*PI`

`DodecahedronGeometry`

12面体の立体図形を構成するジオメトリです。次に構文を示します。

const ジオメトリ = new THREE.DodecahedronGeometry(
  半径,
  詳細
);

引数	内容	デフォルト値
半径	立体の半径	`1`
詳細	デフォルト値から増やすと12面体でなくなる	`0`

参考

シーンの作成

BoxGeometry

CapsuleGeometry

CircleGeometry

-ConeGeometry

CylinderGeometry

DodecahedronGeometry

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