前言
当我们需要对大量的三维空间中的物体进行检索时,就需要用到基于场景的渲染技术。其中,BVH 模型(Bounding Volume Hierarchy,包围盒层次结构)被广泛应用于实时渲染、游戏开发以及数据可视化等领域。而 bvh-tree-plus 就是建立在 BVH 模型之上的一款 npm 包,提供了一系列 API,能够方便地进行场景中物体的检索和查询。
bvh-tree-plus 的安装与使用
安装 bvh-tree-plus 最简单的方法就是直接使用 npm 进行安装:
npm install bvh-tree-plus
安装完成后,可以通过以下方式引入 bvh-tree-plus:
const { BVHNode, BVH_ROOT_NODE, BVHTree } = require("bvh-tree-plus");
bvh-tree-plus 提供了两种数据结构用于构建 BVH 模型,即 BVHNode 和 BVHTree,前者表示 BVH 树的节点,后者表示整棵树,因此在使用 bvh-tree-plus 时,需要首先构建 BVH 树,再进行物体的检索和查询。
以下是一个简单的场景构建示例:
-- -------------------- ---- ------- ----- ----- - - --- --------- ---- ----- -- ----- ---- ---- --- ---- --- --- --------- ---- ---- --- ---- ---- --- --- --- --- -- ----- ---- - --- --------- ------ --- -------------
上述代码中,我们创建了两个节点,并将其放入一个数组中,再通过 new BVHTree()
构建了一棵 BVH 树。接下来,调用 tree.build()
方法来完成树的构建。
构建完成后,我们就可以进行物体的检索和查询了。以下是一些常用的 API:
BVHTree.intersect(ray, intersectInfo)
该方法用于判断一条射线是否与场景中的物体相交,如果有相交,则会返回 true,并将相交信息存储在 intersectInfo 对象中。intersectInfo 对象包含以下属性:
position
:相交点的世界坐标。normal
:相交点处的法向量。uv
:相交点处的纹理坐标。materialIndex
:相交到的物体所属的材质编号。distance
:相交点与射线起点之间的距离。
以下是一个使用 intersect()
方法的示例:
-- -------------------- ---- ------- ----- --- - - ------- --- -- ----- ---------- --- -- --- ------------ ----------------- -- ----- ------------- - --- -- -------------------- --------------- - ------------------------------------ -
在上述代码中,我们创建了一条射线并将其传入 intersect()
方法中,如果该射线与场景中的物体相交,则会返回 true,并将相交信息存储在 intersectInfo
对象中。
BVHTree.intersectsBox(box, intersects)
该方法用于判断一个包围盒是否与场景中的物体相交,如果有相交,则会将相交的节点存储在 intersects 数组中。
以下是一个使用 intersectsBox()
方法的示例:
-- -------------------- ---- ------- ----- --- - - ---- ---- --- ---- ---- --- -- --- -- ----- ---------- - --- ----------------------- ------------ -------------------------------
在上述代码中,我们创建了一个包围盒并将其传入 intersectsBox()
方法中,如果该包围盒与场景中的物体相交,则会将相交的节点存储在 intersects
数组中。
BVHNode.intersect(ray, intersectInfo)
该方法是 BVHTree.intersect()
方法的实现代码,用于判断一条射线是否与场景中的物体相交,如果有相交,则会返回 true,并将相交信息存储在 intersectInfo 对象中。
以下是一个使用 intersect()
方法的示例:
-- -------------------- ---- ------- ----- ---- - ---------------------------- ----- --- - - ------- --- -- ----- ---------- --- -- --- ------------ ----------------- -- ----- ------------- - --- -- -------------------- --------------- - ------------------------------------ -
在上述代码中,我们获取了根节点,并将其传入 intersect()
方法中,如果该射线与场景中的物体相交,则会返回 true,并将相交信息存储在 intersectInfo
对象中。
总结
bvh-tree-plus 是一款非常实用的工具,能够大大提高场景的渲染效率和物体的检索速度。在使用 bvh-tree-plus 时,需要先构建场景的 BVH 树,然后再利用提供的 API 进行物体的检索和查询。希望本文能够对大家学习和使用 bvh-tree-plus 有所帮助。
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