TWaver3D入门探索——3D拓扑图之绽放的小球花

这样一簇绚烂丰满艳丽多姿的3D小球花，要多少代码才能完成？其实不足百行，您信吗？下面咱就看一下具体实现过程，让您分分钟学会用TWaver HTML5制作3D拓扑图。

搭建3D空间

首先为花簇的绽放建一个展示的舞台。接触过TWaver2D的都知道，box、network是必不可少的，但对3D场景来说，还远远不够。一是要添加镜头位置，确定我们在什么角度和距离进行观察；二是要加上灯光，否则再美的画面也看不见。灯光分为点光源和环境光，一般来说要一个环境光和若干点光源搭配才能出来好的效果。

var box = new mono.DataBox();

var network= new mono.Network3D(box, null, monoCanvas);

mono.Utils.autoAdjustNetworkBounds(network,document.documentElement,'clientWidth','clientHeight');

network.getCamera().setPosition(0, 0, 4000);

network.isSelectable=function(){return false};

network.setClearColor('black');

var pointLight = new mono.PointLight(0xFFFFFF,0.8);

box.add(pointLight);

var pointLight = new mono.PointLight(0xFFFFFF,0.5);

pointLight.setPosition(500,2000,0);

box.add(pointLight);

box.add(new mono.AmbientLight(0x888888));

创建3D小球花瓣

每一个3D小球就是一个花瓣，是整个花簇的基础部件，也是最容易做的，只要几行代码而已。

function createNode(color){

  //var color = color || '#'+('00000'+(Math.random()*0x1000000<<0).toString(16)).slice(-6);

  var node=new mono.Sphere(10,BALL_SEGMENT,BALL_SEGMENT);

  node.s({

    'm.type': 'phong',

    'm.color': color,

    'm.ambient': color,

  });

  return node;

}

其中的BALL_SEGMENT是球体切片数量，数量越大越生成的球体越圆滑，但计算量也就越大。解除注释掉的那条语句将会每次生成一个随机颜色的小球，这种五颜六色的感觉也别有趣味。

生成3D花朵

正如若干花瓣组成一朵小花，我们也要将若干个小球连接在一起。这一步最重要的是花瓣的排列，既要随机有活力，又要规律有造型。实例中是将小球随机排列在一个球面的局部。

function getSpherePoint(r, angle1, angle2){

　　var x=r*Math.sin(angle1)*Math.cos(angle2);

　　var y=r*Math.cos(angle1);

　　var z=r*Math.sin(angle1)*Math.sin(angle2);

　　return new mono.Vec3(x, y, z);

}

有了花瓣的摆放位置，一朵花也就很容易开放了：

function createTree(box, count, range, offset, color){

	var angleStep=Math.PI/50;

	var center=new mono.Sphere(10,BALL_SEGMENT,BALL_SEGMENT);

	center.s({

		'm.type': 'phong',

		'm.color': color,

		'm.ambient': color,

	});

	box.add(center);

	for(var i=0;i<count;i++){

		var node= createNode(color);

		var r=1000;

		var angle1=range*Math.random()/5;

		var angle2=Math.PI*2*Math.random();

		var point=getSpherePoint(r, angle1, angle2);

		point.y-=offset;

		node.setPosition(point);

		node.setParent(center);

		box.add(node);

		box.add(createLink(center, node));

	}

	return center;

}

通过改变其参数，可以开出不同的花朵。其中count是花瓣的数量，range是花朵球面的角度，offset是花瓣到花托的长度，color是花朵的颜色。

绽放3D花簇

剩下的工作就极其简单了，先建一个中心小球，再通过两个循环，就生成了有两层花朵的球状花簇。

var center=createNode('red');

box.add(center);

for(var i=0;i<40;i++){

	var angle1=Math.random()*Math.PI;

	var angle2=Math.random()*Math.PI*2;

	var point=getSpherePoint(1000, angle1, angle2);

	var tree=createTree(box, 100, Math.PI*0.4, 800, 'yellow');

	tree.setPosition(point.x, point.y, point.z);

	var rotation=point.rotationTowards(new mono.Vec3(0,1,0), point);

	tree.setRotation(rotation);

	box.add(createLink(center, tree));

}

当然，你可以说这根本不像什么花簇。其实本来也不是要做一个现实的什么东西，只是为了用一段小而美的程序，让大家领略TWaver3D拓扑图的风采。如果您从中get到了什么技能和兴趣，那才是我们的真正目的！

实际上，这个例子稍作变化，就可以用来展示丰富的3D网络拓扑图、各种复杂数据的树状关系图。你一定可以让它绽放的更加美丽！

为了证实代码确实不足百行，特附上完整源码：

<!DOCTYPE html>

<html>

<head>

    <title>Mono Test</title>

    <script type="text/javascript" src = "t.js"></script>

    <script type="text/javascript">

		var BALL_SEGMENT=7;

        function init(){

            var box = new mono.DataBox();

            var network= new mono.Network3D(box, null, monoCanvas);

            mono.Utils.autoAdjustNetworkBounds(network,document.documentElement,'clientWidth','clientHeight');

			network.getCamera().setPosition(0, 0, 4000);

			network.isSelectable=function(){return false};

			network.setClearColor('black');

            var pointLight = new mono.PointLight(0xFFFFFF,0.8);

            box.add(pointLight);

    		var pointLight = new mono.PointLight(0xFFFFFF,0.5);

            pointLight.setPosition(500,2000,0);

            box.add(pointLight);

            box.add(new mono.AmbientLight(0x888888));

			var center=createNode('red');

			box.add(center);

			for(var i=0;i<10;i++){

				var angle1=Math.random()*Math.PI;

				var angle2=Math.random()*Math.PI*2;

				var point=getSpherePoint(300, angle1, angle2);

				var tree=createTree(box, 100, Math.PI*0.6, 700, '#'+('00000'+(Math.random()*0x1000000<<0).toString(16)).slice(-6));

				tree.setPosition(point.x, point.y, point.z);

				var rotation=point.rotationTowards(new mono.Vec3(0,1,0), point);

				tree.setRotation(rotation);

				box.add(createLink(center, tree));

			}

			for(var i=0;i<40;i++){

				var angle1=Math.random()*Math.PI;

				var angle2=Math.random()*Math.PI*2;

				var point=getSpherePoint(1000, angle1, angle2);

				var tree=createTree(box, 100, Math.PI*0.4, 800);

				tree.setPosition(point.x, point.y, point.z);

				var rotation=point.rotationTowards(new mono.Vec3(0,1,0), point);

				tree.setRotation(rotation);

				box.add(createLink(center, tree));

			}

		}

		function createTree(box, count, range, offset, color){

			var angleStep=Math.PI/50;

			var center=new mono.Sphere(10,BALL_SEGMENT,BALL_SEGMENT);

			center.s({

				'm.type': 'phong',

				'm.color': color,

				'm.ambient': color,

			});

			box.add(center);

			for(var i=0;i<count;i++){

				var node= createNode(color);

				var r=1000;

				var angle1=range*Math.random()/5;

				var angle2=Math.PI*2*Math.random();

				var point=getSpherePoint(r, angle1, angle2);

				point.y-=offset;

				node.setPosition(point);

				node.setParent(center);

				box.add(node);

				box.add(createLink(center, node));

			}

			return center;

		}

		function getSpherePoint(r, angle1, angle2){

			var x=r*Math.sin(angle1)*Math.cos(angle2);

			var y=r*Math.cos(angle1);

			var z=r*Math.sin(angle1)*Math.sin(angle2);

			return new mono.Vec3(x, y, z);

		}

		function createNode(color){

			var color = color || '#'+('00000'+(Math.random()*0x1000000<<0).toString(16)).slice(-6);

			var node=new mono.Sphere(10,BALL_SEGMENT,BALL_SEGMENT);

			node.s({

				'm.type': 'phong',

				'm.color': color,

				'm.ambient': color,

			});

			return node;

		}

		function createLink(node1, node2){

			var link=new mono.Link(node1, node2);

			link.s({

				'm.transparent': true,

				'm.opacity': 0.2,

			});

			return link;

		}

    </script>

</head>

<body onload = 'init()'>

    <div>

        <canvas id="monoCanvas"/>

    </div>

</body>

</html>