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babylon.js-3：了解STL网格模型

news 来源：原创 2025/5/16 11:24:00

网格模型上色

本篇文章主要介绍如何在 BabylonJS 中实现STL网格模型上色。

文章目录

    • 网格模型上色
      • 运用场景
      • 概要
      • 延申
      • 正文
        • 加载器库的支持
        • 认识 OBJ 和 STL 文件
        • GUI 色板选择器
        • 网格模型异步加载
        • 加载动画
        • 网格模型上色
        • 官方即将弃用 `ImportMesh` 而推荐使用 `ImportMeshAsync` 说明
        • OBJ 或 STL 文件 第三方资源
      • 总结

  • .STL文件：从官方上的叫法应该叫“标准三角面片文件”。但是为了易懂，我们下面称它为“网格模型”。当然，在场景渲染后它就是一个Mesh（网格）。

  • 图片
    在这里插入图片描述

运用场景

  • 产品私有化选型定制

概要

  • 加载器库
  • 初识 OBJ 和 STL 文件
  • GUI色板选择器
  • 网格模型异步加载
  • 加载动画
  • 网格模型上色
  • 官方即将弃用 ImportMesh 而推荐使用 ImportMeshAsync 说明
  • OBJ 或 STL 文件 第三方资源

延申

  • 网格模型局部部件上色

正文

加载器库的支持

  • CDN 引用

    <script src="https://cdn.babylonjs.com/loaders/babylonjs.loaders.min.js"></script>

  • npm 安装

    # @see: https://www.npmjs.com/search?q=babylonjs-loaders
npm install babylonjs-loaders

    更多Vue支持请看： 如何在 Vue 中使用 BabylonJS

认识 OBJ 和 STL 文件

在这里插入图片描述

  • OBJ 文件：
    • 定义：OBJ（Object）文件是一种三维对象文件格式，它是一种文本文件，包含了几何信息，如顶点位置、纹理坐标、法线向量和三角形面片信息等。
    • 用途：常用于在不同的三维软件和渲染引擎之间交换三维模型数据，广泛应用于 3D 建模、动画制作、游戏开发等领域，因为它可以存储丰富的几何信息，支持多面体几何图形，并且可以包含材质和纹理信息。
    • 结构：文件中通常以 v 开头的行表示顶点坐标，vt 表示纹理坐标，vn 表示法线，f 表示面信息，这些信息可以组合成一个完整的 3D 模型的几何形状。
    • 示例：
      # Blender v2.79 (sub 0) OBJ File: ''
# www.blender.org
o Cube
v 1.000000 -1.000000 -1.000000
v 1.000000 -1.000000 1.000000
...vt 0.625000 0.500000vt 0.875000 0.500000
...vn 0.0000 0.0000 1.0000vn 0.0000 0.0000 -1.0000
...f 1/1/1 2/2/1 3/3/1f 3/3/1 4/4/1 1/1/1

在这里插入图片描述

  • STL 文件：
    • 定义：STL（Stereolithography）文件有两种格式，一种是二进制格式，另一种是文本格式，主要用于描述三维表面几何形状，仅包含三角形面片信息，不包含颜色、纹理和其他属性。
    • 用途：主要用于快速成型系统，如 3D 打印，因为它的简单性和对表面几何形状的准确描述，使它成为 3D 打印机的标准输入文件之一。
    • 结构（文本格式）：以 solid 开头，包含多个 facet normal 描述三角形面片的法线，然后是 outer loop 包含三角形的三个顶点，以 endloop 和 endfacet 结束一个面片，最后以 endsolid 结束整个文件。
    • 示例（文本格式）：
      solid Cube
facet normal 0.0 0.0 1.0outer loopvertex 1.0 1.0 1.0vertex -1.0 1.0 1.0vertex -1.0 -1.0 1.0endloop
endfacet
...
endsolid Cube

二、VSCode 相关插件：

在这里插入图片描述

  • 3D Viewer for VSCode：在 VSCode 中，可以使用 3D Viewer for VSCode 插件，它可以让你在编辑器中预览 STL 文件。安装该插件后，打开 STL 文件，在编辑器的侧边栏会出现一个 3D 视图，可以旋转、缩放和平移查看 STL 模型。
  • 市场：3dviewer
GUI 色板选择器

在这里插入图片描述

这里的颜色选择面板我们选用BABYLONJS内置原滋原味的GUI面板控件：ColorPicker

具体实现：

// 创建一个全屏的动态纹理
const advancedTexture = BABYLON.GUI.AdvancedDynamicTexture.CreateFullscreenUI("UI");
// 创建一个颜色选择器
const colorPicker = new BABYLON.GUI.ColorPicker();
// 设置颜色选择器的添加位置
advancedTexture.addControl(colorPicker);

注意：请务必添加GUI库，否则浏览器会报错，找不到 AdvancedDynamicTexture 属性

<!-- 引入 BabylonJS GUI 库 -->
<script src="https://cdn.babylonjs.com/gui/babylon.gui.min.js"></script>
网格模型异步加载

由于网格模型过大，正如素材里面的“vaze2.STL”文件165MB。所以在场景中加载的时候需要采用异步加载。

实现代码：

const result = await BABYLON.SceneLoader.ImportMeshAsync('meshName', './3066-vase-3d-model/', 'vaze2.STL', scene, (event) => {})
const newMeshes = result.meshes; // meshes是一个数组集
if (newMeshes.length > 0) {importedMesh = newMeshes[0];
}

参数剖析：

  • lengthComputable：用于检查是否可以计算进度的准确百分比。

    • 注意：为什么需要进入if (event.lengthComputable)这个判断作为前提？
    • 当 event.lengthComputable 为 true 时，意味着文件的总大小是已知的，并且可以计算出加载进度的准确百分比。这是因为有些文件的大小可能无法提前得知，例如在某些跨域请求或服务器没有正确设置 Content-Length 头信息时，文件的总大小是不确定的。

  • loaded：表示已经加载的数据量。

  • total：表示文件的总大小。

那么，通过获取以上参数，可以准确的计算当前网格模型加载的进度和展现进度百分比情况。同时可以控制加载完成后，网格模型与加载动画的显示与隐藏。

加载动画

加载动画的思路是一贯的，所以下面给出简单的逻辑和具体实现代码：

  1. 绘制进度条背景
    // 绘制进度背景
const progressBar = new BABYLON.GUI.Rectangle();
progressBar.width = "200px"; // 宽度200px
progressBar.background = "gray";// 底色为灰色
progressBar.horizontalAlignment = BABYLON.GUI.Control.HORIZONTAL_ALIGNMENT_CENTER; // 水平居中
progressBar.verticalAlignment = BABYLON.GUI.Control.VERTICAL_ALIGNMENT_CENTER; // 垂直居中
  2. 绘制进度条
    // 绘制进度条
const progressBarFill = new BABYLON.GUI.Rectangle();
progressBarFill.width = "0px"; // 默认宽度为0
progressBarFill.background = "blue"; // 底色为蓝色
progressBarFill.horizontalAlignment = BABYLON.GUI.Control.HORIZONTAL_ALIGNMENT_LEFT; // 水平左对齐(不然会从中间向两天展开)
  3. 计算当前进度
    // 计算当前进度
if (event.lengthComputable) {const progress = event.loaded / event.total;
}
  4. 绘制进度和进度值
    // 宽度为当前进度乘以200
progressBarFill.width = progress * 200 + "px"; 
// 显示当前进度
progressText.text = Math.floor(progress * 100) + "%";
  5. 加载完毕动作
    // 隐藏进度条
progressBar.isVisible = false;
网格模型上色

给颜色选择器绑定一个选择监视器事件，当选择颜色的时候，就给网格模型上色。

具体实现：

colorPicker.onValueChangedObservable.add((value) => {importedMesh.material.diffuseColor = new BABYLON.Color3(value.r, value.g, value.b);
});
官方即将弃用 ImportMesh 而推荐使用 ImportMeshAsync 说明

各自的参数说明就不在赘述了，感兴趣的可以去官方查看，这里主要说明两者的运用场景，就目前环境下谁更好。

  • 使用方法比较

    • ImportMesh

      BABYLON.SceneLoader.ImportMesh("", "path/to/your/models/", "yourModel.obj", scene, function (newMeshes, particleSystems, skeletons) {if (newMeshes.length > 0) {const mesh = newMeshes[0];// 对导入的网格进行操作，例如设置位置和旋转mesh.position = new BABYLON.Vector3(0, 0, 0);mesh.rotation = new BABYLON.Vector3(0, Math.PI, 0);}
}, function (event) {if (event.lengthComputable) {console.log(`Loaded ${event.loaded} of ${event.total} bytes`);}
}, function (error) {console.error("Error loading mesh:", error);
});

    • ImportMeshAsync

      const importMeshAsync = async function() {try {const result = await BABYLON.SceneLoader.ImportMeshAsync("", "path/to/your/models/", "yourModel.obj", scene, function (event) {if (event.lengthComputable) {console.log(`Loaded ${event.loaded} of ${event.total} bytes`);}});const newMeshes = result.meshes;if (newMeshes.length > 0) {const mesh = newMeshes[0];// 对导入的网格进行操作，例如设置位置和旋转mesh.position = new BABYLON.Vector3(0, 0, 0);mesh.rotation = new BABYLON.Vector3(0, Math.PI, 0);}} catch (error) {console.error("Error loading mesh:", error);}
};
importMeshAsync();

  • 区别和优点

    • ImportMesh 是一个传统的回调函数风格的方法，而 ImportMeshAsync 是一个返回 Promise 的异步方法，使用 async/await 或 .then() 处理结果，更符合现代 JavaScript 的异步编程风格。

    • ImportMeshAsync 在使用时可以利用 try...catch 语句来捕获错误，代码结构更清晰，避免了回调函数的嵌套，使代码更易读和维护。

  • 使用场景

    • ImportMesh：
      • 适用于传统的回调函数风格的编程，如果你更熟悉这种风格，或者项目中已经大量使用回调函数，可以使用 ImportMesh。
      • 在不支持 async/await 的旧环境中使用。
    • ImportMeshAsync：
      • 适用于现代 JavaScript 开发，使用 async/await 可以使代码更加简洁，避免回调地狱。
      • 在需要处理多个异步操作时，使用 async/await 可以让代码更易读，更容易组合和管理多个异步操作。
OBJ 或 STL 文件 第三方资源
  • 下载模型的站点：
    • creazilla

总结

  • 案例特点
    在加载大型网格模型，进度条让用户了解加载的进度，提高用户体验。 用户可以通过颜色选择器为模型上色，实现个性化定制。

  • 价值
    可以用于展示各种3D模型，如产品设计、建筑模型、艺术作品等，让用户可以从不同角度查看模型的细节，这在产品设计、游戏开发等领域非常有用。

  • 实现效果展示
    在这里插入图片描述

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背着开发板回家过年~

大家好&#xff0c;我是bug菌~ 小明&#xff0c;过年了&#xff0c; 别再死磕什么STM32底层驱动、linux平台总线驱动框架、嵌入式实时操作系统源码这些了。 你背着电脑和开发板回家&#xff0c;压根没一点实际用处。 发小们潇洒地出入各种娱乐场所&#xff0c;唱着歌&#xff0…...

编程日记 2025/5/13 0:01:32

Kafka 日志存储 — 磁盘存储

Kafka 依赖与磁盘来存储和缓存消息&#xff0c;采用文件追加的方式来写入消息。顺序写盘的速度快于随机写内存。 1 磁盘存储 除顺序写入外&#xff0c;Kafka中大量使用了页缓存、零拷贝等技术来进一步提升吞吐性能。 1.1 页缓存 页缓存是操作系统实现的一种磁盘缓存&#x…...

编程日记 2025/5/13 21:20:36

【机器学习】自定义数据集 使用tensorflow框架实现逻辑回归并保存模型，然后保存模型后再加载模型进行预测

一、使用tensorflow框架实现逻辑回归 1. 数据部分&#xff1a; 首先自定义了一个简单的数据集&#xff0c;特征 X 是 100 个随机样本&#xff0c;每个样本一个特征&#xff0c;目标值 y 基于线性关系并添加了噪声。tensorflow框架不需要numpy 数组转换为相应的张量&#xff0…...

编程日记 2025/5/16 8:50:25

RK3568中使用QT opencv（显示基础图像）

文章目录 一、查看对应的开发环境是否有opencv的库二、QT使用opencv 一、查看对应的开发环境是否有opencv的库 在开发板中的/usr/lib目录下查看是否有opencv的库&#xff1a; 这里使用的是正点原子的ubuntu虚拟机&#xff0c;在他的虚拟机里面已经安装好了opencv的库。 二、…...

编程日记 2025/5/13 11:08:10

Brave132 编译指南 Windows 篇：获取源码（六）

1. 引言 在 Brave 浏览器 132 版本的编译过程中&#xff0c;获取源代码是至关重要的第一步。源代码包含了 Brave 浏览器的所有核心功能、特性和组件的实现细节&#xff0c;是深入理解、定制和优化 Brave 的基础。通过获取和管理源代码&#xff0c;开发者能够深入探索 Brave 的…...

编程日记 2025/5/15 17:50:30

解决 pip install 出现 error: subprocess-exited-with-error 错误的方法

解决 pip install 出现 error: subprocess-exited-with-error 错误的方法_pip安装报错 subprocess-CSDN博客文章浏览阅读10w次&#xff0c;点赞62次&#xff0c;收藏86次。通过上述步骤&#xff0c;我们成功解决了 pip install 时出现的 error: subprocess-exited-with-error 错…...

编程日记 2025/5/8 4:31:38

网络安全攻防实战：从基础防护到高级对抗

&#x1f4dd;个人主页&#x1f339;&#xff1a;一ge科研小菜鸡-CSDN博客 &#x1f339;&#x1f339;期待您的关注 &#x1f339;&#x1f339; 引言 在信息化时代&#xff0c;网络安全已经成为企业、政府和个人必须重视的问题。从数据泄露到勒索软件攻击&#xff0c;每一次…...

编程日记 2025/5/15 11:46:23

DeepSeek大模型技术解析：从架构到应用的全面探索

一、引言 在人工智能领域&#xff0c;大模型的发展日新月异&#xff0c;其中DeepSeek大模型凭借其卓越的性能和广泛的应用场景&#xff0c;迅速成为业界的焦点。本文旨在深入剖析DeepSeek大模型的技术细节&#xff0c;从架构到应用进行全面探索&#xff0c;以期为读者提供一个…...

编程日记 2025/5/15 18:56:43

Deepseek的api调用报错乱码问题

最近的deepseek也是很火&#xff0c;但是在调用api的过程中也会出现一些大大小小的问题&#xff0c;所以这里也给出一种问题和他的解决方案&#xff0c;报错的类型如下图所示 API Streaming Failed Command failed with exit code 1: powershell (Get-CimInstance -ClassName W…...

编程日记 2025/5/9 5:02:19

.NET Core 中依赖注入的使用

ASP.NET Core中服务注入的地方 在ASP.NET Core项目中一般不需要自己创建ServiceCollection、IServiceProvider。在Program.cs的builder.Build()之前向builder.Services中注入。在Controller中可以通过构造方法注入服务。 低使用频率的服务 把Action用到的服务通过Action的参…...

编程日记 2025/5/12 9:31:19

Mysql Resultset 解析记录

Mysql Resultset 解析记录 结果集消息头字段定义结果数据完整spicy文件 结果集消息头 消息头由消息体长度消息序列号消息体组成&#xff1b;消息头长度为3字节&#xff0c;消息序列号长度为1字节。 结果集的消息头消息体内容为结果集的列数。 结果集消息头的spicy1格式如下&a…...

编程日记 2025/5/16 5:12:07