three.js:何时移动/旋转几何体以及何时网格？

在three.js中，理解何时移动或旋转几何体（Geometry）以及何时操作网格（Mesh）是进行有效3D图形编程的关键。以下是对这些概念的基础解释以及相关的应用场景和解决方案。

基础概念

几何体（Geometry）：

• 几何体是定义物体形状的数据结构，包含了顶点、面、UV坐标等信息。
• 它是静态的，通常不会在渲染循环中频繁更改。

网格（Mesh）：

• 网格是由几何体和材质（Material）组合而成的对象。
• 网格是可以被渲染的实体，并且可以在场景中移动、旋转或缩放。

何时移动/旋转几何体

通常情况下，你不应该直接移动或旋转几何体。这是因为几何体的顶点数据是固定的，如果需要变换（如移动、旋转或缩放），应该通过变换矩阵来应用这些变化。

应用场景：

• 当你需要对多个对象应用相同的变换时，可以在几何体级别进行预处理。
• 对于静态场景中的物体，可以在初始化时设置好位置和方向。

何时移动/旋转网格

你应该在大多数情况下通过操作网格来移动或旋转物体。这是因为网格包含了变换矩阵，可以高效地应用变换。

应用场景：

• 在动画或交互式应用中，需要实时更新物体的位置和方向。
• 当物体需要独立于其他物体移动时。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示了如何在three.js中移动和旋转网格：

// 创建场景、相机和渲染器
const scene = new THREE.Scene();
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
document.body.appendChild(renderer.domElement);

// 创建一个立方体几何体和材质
const geometry = new THREE.BoxGeometry();
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });

// 创建网格并添加到场景中
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);

camera.position.z = 5;

// 动画循环
function animate() {
    requestAnimationFrame(animate);

    // 在每一帧中旋转网格
    cube.rotation.x += 0.01;
    cube.rotation.y += 0.01;

    renderer.render(scene, camera);
}

animate();

遇到的问题及解决方法

问题：为什么直接修改几何体的顶点数据没有效果？ 原因：直接修改几何体的顶点数据不会自动更新其在场景中的位置或方向，因为这些变化没有反映到变换矩阵中。 解决方法：使用BufferGeometry的applyMatrix4方法来应用一个变换矩阵，或者直接操作网格的position、rotation和scale属性。

通过理解这些基础概念和最佳实践，你可以更有效地使用three.js来创建动态和交互式的3D应用程序。