HT for Web (Hightopo) 使用心得（5）- 動畫的實現(xiàn)

其實，在 HT for Web 中，有多種手段可以用來實現(xiàn)動畫。我們這里仍然用直升機為例，只是更換了場景。增加了巡游過程。

使用 HT 開發(fā)的一個簡單網(wǎng)頁直升機巡邏動畫（Hightopo 使用心得（5））

這里主要用到的動畫實現(xiàn)方式有三種：

setInterval

ht.Default.startAnim()

DataModel.addScheduleTask(task)

場景搭建

具體3D場景的相關概念請參考《Hightopo 使用心得（4）- 3D 場景 Graph3dView 與 Obj 模型》。

這里的主要工作分為：3D 場景配置以及模型加載。其中 3D 場景部分的設置代碼如下：

this.g3d = new ht.graph3d.Graph3dView();

this.g3d.setGridVisible(true);

this.g3d.setGridSize(5000);

this.g3d.setGridGap(2000);

this.g3d.setNear(10)

this.g3d.setFar(10000000)

this.g3d.addToDOM();

this.dataModel = this.dm = this.g3d.dm();

為了給直升機搭建一個逼真的環(huán)境。這里我們增加了一個山體模型。另外，由于直升機機體與螺旋槳模型是分開的，因此需要分別加載并調(diào)整其位置讓二者合并成一個模型。

// 加載山體模型

this.mountains = await this.createObj(MODELS.MOUNTAINS.name, MODELS.MOUNTAINS.obj, MODELS.MOUNTAINS.mtl);

this.mountains.s('3d.selectable',false);

this.mountains.s('shape3d.scaleable',true);

this.mountains.setScale3d([0.01, 0.1, 0.01]);

this.mountains.setElevation(1800); // 讓山體在地面以上

// 分別加載直升機及螺旋槳模型

this.helicopterNode = await this.createObj(MODELS.HELICOPTER.name, MODELS.HELICOPTER.obj, MODELS.HELICOPTER.mtl);

this.propellerNode = await this.createObj(MODELS.PROPELLER.name, MODELS.PROPELLER.obj, MODELS.PROPELLER.mtl);

// 由于默認創(chuàng)建 Node 的時候，其錨點是在 [0.5, 0.5, 0.5]，位置是在 [0, 0, 0]。導致模型并不在水平面以上。

let size3d = this.helicopterNode.getSize3d(); // 獲取直升機模型的 [長,寬,高]

let height = size3d[1]; // 獲取模型高度

this.helicopterNode.setPosition3d([0, height/2, 0]); // 將直升機放到地面上

this.propellerNode.setRotation3d([0.10506443461595279, 4.550746858974086, -0.007825951889059535]); // 讓螺旋槳水平

this.propellerNode.setPosition3d([0, 215, -99.00152946490829]); // 將螺旋槳放到直升機上

this.propellerNode.setHost(this.helicopterNode); // 螺旋槳吸附到直升機上

this.helicopterNode.p3(0,2000,0); // 直升機

螺旋槳動畫 - setInterval

螺旋槳動畫比較簡單，我們在《Hightopo 使用心得（4）- 3D 場景 Graph3dView 與 Obj 模型_CodingInProgress的博客-CSDN博客》中已經(jīng)提過。其本質(zhì)是通過不斷地修改螺旋槳節(jié)點在豎直方向（Y 軸）的角度。

/**

* 螺旋槳旋轉(zhuǎn)動畫

*

*/

startPropellerAnim(node) {

setInterval(() => {

const r3 = node.getRotation3d();

node.setRotation3d([r3[0], r3[1] + 0.4, r3[2]]); // 繞 Y 軸旋轉(zhuǎn)

}, 20);

}

創(chuàng)建直升機巡游路徑

有了直升機及環(huán)境，我們需要讓直升機動起來。例如在這里，我們計劃讓直升機圍繞山體巡邏。這里該如何實現(xiàn)呢？

在 HT for Web 官方手冊中，其提供了一種實現(xiàn)方式，我們這里稍微加以改造便可讓直升機圍繞山體巡邏。

在代碼層面，我們創(chuàng)建了一條三維線段（Polyline）。該線段實現(xiàn)的是一個圓環(huán)，懸浮在山體上面。有了這條路徑，直升機便可沿著該路徑前進實現(xiàn)巡游動畫。

polyline的形狀主要由points和segments這兩個屬性描述。二者都是數(shù)組。其中 points 可以理解成組成 polyline 所要用到的點集合，而 segments 數(shù)組主要用來定義如何使用前面的點來組成 polyline。

points 中的每一項為 {x,y,e} 格式，需要注意的是，這里代表高度的是 e(elevation)，而不是 y。

segments 數(shù)組里面有5種值。分別為：

1: moveTo，占用1個點信息，代表一個新路徑的起點

2: lineTo，占用1個點信息，代表從上次最后點連接到該點

3: quadraticCurveTo，占用2個點信息，第一個點作為曲線控制點，第二個點作為曲線結束點

4: bezierCurveTo，占用3個點信息，第一和第二個點作為曲線控制點，第三個點作為曲線結束點

5: closePath，不占用點信息，代表本次路徑繪制結束，并閉合到路徑的起始點

/**

* 創(chuàng)建直升機巡游路徑

*

* @memberof Index3d

*/

createPath() {

this.g3d.setDashDisabled(false); // 顯示虛線

let height = 2000; // 線段離地高度

let dataModel = this.dataModel;

let polyline = this.polyline = new ht.Polyline();

polyline.setThickness(5); // 線段粗細

polyline.s({

'shape3d.image': 'assets/flow.png', // 貼圖

"shape3d": "cylinder", // polyline類型，這里是圓柱。也可以是

'repeat.uv.length': 400, // 貼圖寬度

'shape3d.resolution': 1600, // 管線分辨率，分辨率越高越平滑

});

dataModel.add(polyline);

// 起始點

const points = [{

x: -15000,

y: 0,

e: height,

}];

const segments = [1];

// 二次曲線，占用兩個點。生成一條弧線。下同。

points.push({

x: -15000,

y: -15000,

e: height

});

points.push({

x: 0,

y: -15000,

e: height

});

segments.push(3);

points.push({

x: 15000,

y: -15000,

e: height

});

points.push({

x: 15000,

y: 0,

e: height

});

segments.push(3);

points.push({

x: 15000,

y: 15000,

e: height

});

points.push({

x: 0,

y: 15000,

e: height

});

segments.push(3);

points.push({

x: -15000,

y: 15000,

e: height

});

points.push({

x: -15000,

y: 0,

e: height,

});

segments.push(3);

polyline.setPoints(points);

polyline.setSegments(segments);

polyline.setAnchorElevation(0)

}

直升機巡游動畫 - ht.Default.startAnim

接下來，我們需要讓直升機沿著巡游路徑前進。在實現(xiàn)的時候，我們使用了 ht.Default.startAnim() 方法。該方法我們在前幾篇文章中都用過，這里就不再詳細介紹。

ht.Default.startAnim() 會執(zhí)行 duration 毫秒，在執(zhí)行過程中，其會自動計算所需要的幀數(shù)并在每一幀都調(diào)用一次action 方法。也就是說，如果我們想讓直升機 40 秒圍繞路徑飛行一圈，我們只需要將 duration 設置成40*1000 毫秒，并且在每一幀拿到當前時刻 polyline 上的點的坐標及方向。同時，使用該坐標與方向設置直升機位置及朝向就可以實現(xiàn)巡游動畫。

這里面比較關鍵的一個方法是 g3d.getLineOffset(polyline, length * v) 。該方法會返回一個對象：{point: p.M…h(huán).Vector3, tangent: p.M…h(huán).Vector3}。其分別代表當前時刻 polyline 上的點的坐標及放向。根據(jù)這兩個值，我們可以進一步配置直升機的位置和朝向。

/**

* 直升機沿著巡游路徑飛行

*

* @param {number} [duration=40 * 1000]

* @memberof Index3d

*/

startFly(duration = 40 * 1000) {

const {

g3d,

polyline

} = this;

/** 獲取巡游路徑總長度 */

let length = g3d.getLineLength(polyline);

const params = {

delay: 0,

duration,

easing: (t) => {

return t;

},

action: (v, t) => {

let offset = g3d.getLineOffset(polyline, length * v),

point = offset.point,

px = point.x,

py = point.y + 200, // 讓直升機高于polyline

pz = point.z,

tangent = offset.tangent,

tx = tangent.x,

ty = tangent.y,

tz = tangent.z;

this.helicopterNode.p3(px, py, pz);

this.helicopterNode.lookAt([px + tx, py + ty, pz + tz], 'back'); // 一個模型有6個面，這里需要確定機頭處于哪個面

// 視角盯住直升機

if (this._cameraType == 1) {

g3d.setCenter(px, py, pz);

} else if (this._cameraType == 2) { // Camera跟隨直升機運動

g3d.setEye(px - tx * 1800 + 1000, py - ty * 1800 + 1000, pz - tz * 1800); // 讓鏡頭高于直升機并在尾部進行觀察

g3d.setCenter(px, py, pz);

}

this.helicopterNode.a('angle', v * Math.PI * 120);

},

finishFunc: () => {

ht.Default.startAnim(params);

}

};

ht.Default.startAnim(params);

}

管道流動動畫 - DataModel.addScheduleTask()

實現(xiàn)管道流動的動畫有多種方式，其本質(zhì)是定期改變管道的貼圖偏移。

這里我們采用DataModel#addScheduleTask(task)實現(xiàn)流動動畫。DataModel#addScheduleTask(task)實際上是添加了一個調(diào)度任務。由于該方法是在 DataModel 上執(zhí)行，因此在每次執(zhí)行的時候，DataModel 里面的每個 Data 都會被調(diào)用。我們可以在 action 參數(shù)里面對 Data 進行過濾。DataModel#addScheduleTask(task)方法的參數(shù)task為json對象，可指定如下屬性：

interval：間隔毫秒數(shù)，默認值為10

enabled：是否啟用開關，默認為true

beforeAction：調(diào)度開始之前的動作函數(shù)

action：間隔動作函數(shù)，對DataModel上的每個data節(jié)點都會執(zhí)行一次action操作

afterAction：調(diào)度結束之后的調(diào)度函數(shù)

另外，可以用DataModel#removeScheduleTask(task)刪除調(diào)度任務，其中task為以前添加過的調(diào)度任務對象。

/**

* 通過DataModel的addScheduleTask實現(xiàn)流動效果

*

* @memberof Index3d

*/

addScheduleTasks() {

const task = {

interval: 50, // 間隔毫秒數(shù)，默認值為10

enabled: true, // 是否啟用開關，默認為true

beforeAction: () => {}, // 調(diào)度開始之前的動作函數(shù)

afterAction: () => {}, // 調(diào)度結束之后的調(diào)度函數(shù)

action: (data) => { // 間隔動作函數(shù)，對DataModel上的每個data節(jié)點都會執(zhí)行一次action操作

if (data.getClassName() == 'ht.Polyline') {

const offset = (data.s('shape3d.uv.offset') || [0,0]);

data.s('shape3d.uv.offset', [offset[0] + 0.1, offset[1]]);

}

}

};

this.dataModel.addScheduleTask(task);

// this.dataModel.removeScheduleTask(task); // 刪除調(diào)度任務

}

這里我們只是舉例介紹一下DataModel#addScheduleTask(task)的用法。對于一個 DataModel 中大部分 Data 都需要動畫的時候，可以考慮使用該方法。

在代碼執(zhí)行的時候，我們可以選擇把巡游路徑隱藏。這樣看起來直升機就是沿著一個圓形持續(xù)巡游。

hidePath() {

this.polyline.s('3d.visible', false);

}

總結

本文介紹了如何通過代碼實現(xiàn)一個直升機繞山巡游的動畫，包括創(chuàng)建路徑和實現(xiàn)直升機的飛行動畫。另外，還介紹了如何通過DataModel#addScheduleTask(task)實現(xiàn)流動效果的動畫。讀完本文，你將了解到如何使用 HT for Web 實現(xiàn)各種動畫效果。

審核編輯 黃宇