ThreeJS入门(136):THREE.QuaternionKeyframeTrack 知识详解,示例代码

作者: 还是大剑师兰特 ,曾为美国某知名大学计算机专业研究生,现为国内GIS领域高级前端工程师,CSDN知名博主,深耕openlayers、leaflet、mapbox、cesium,webgl,ThreeJS,canvas,echarts等技术开发,欢迎加微信(gis-dajianshi),一起交流。

在这里插入图片描述

查看本专栏目录 - 本文是第 136篇入门文章

THREE.QuaternionKeyframeTrack 是 Three.js 中用于表示四元数类型的动画轨迹的一个类。这个类继承自 THREE.KeyframeTrack,用于处理四元数值的动画轨迹。四元数轨迹常用于描述物体的旋转动画,因为四元数可以有效地避免万向锁问题,并且能提供平滑的旋转插值。

构造函数

构造函数 new THREE.QuaternionKeyframeTrack(name, times, values) 接受三个参数来定义一个四元数动画轨迹:

  • name:轨迹的名称,用于标识轨迹所属的对象属性,如 'rotation'
  • times:一个包含时间戳的数组,表示关键帧发生的时间点(以秒为单位)。
  • values:一个包含四元数值的数组,这些值与时间戳相对应。四元数值是以 x、y、z、w 的顺序存储的,通常是一个浮点数组,长度为 times.length * 4

属性

THREE.QuaternionKeyframeTrack 继承自 THREE.KeyframeTrack,因此它也具有 THREE.KeyframeTrack 的所有属性,包括:

  • name:轨迹的名称。
  • times:轨迹的时间戳数组。
  • values:轨迹的关键帧值数组。
  • interpolation:轨迹的插值类型,默认为 THREE.InterpolateLinear(线性插值)。对于四元数轨迹,通常会使用 THREE.InterpolateSpherical 或者 THREE.InterpolateSphericalLinear 来确保平滑的旋转插值。
  • valueSize:每个关键帧值的大小,对于四元数轨迹来说,valueSize 为 4,因为四元数值包含四个分量(x、y、z、w)。

方法

THREE.QuaternionKeyframeTrack 继承了 THREE.KeyframeTrack 的所有方法,包括:

  • getValueSize():返回轨迹中每个值的大小。
  • getValues(t, result):根据给定的时间 t 返回轨迹值,并存储在 result 数组中。
  • clone():克隆当前轨迹。
  • trim(t1, t2):修剪轨迹,保留从 t1 到 t2 时间段内的关键帧。
  • equals(track):比较当前轨迹与另一个轨迹是否相等。

使用示例

假设你需要创建一个四元数类型的动画轨迹来描述一个物体的旋转随时间的变化:

// 创建一个四元数轨迹
const rotationTrack = new THREE.QuaternionKeyframeTrack(
    '.rotation', // 物体的属性名
    [0, 1, 2, 3], // 关键帧的时间戳(秒)
    [0, 0, 0, 1, 0.707, 0, 0.707, 1, 0.707, 0.707, 0, 1, 1, 0, 0, 1] // 关键帧的四元数值
);

// 创建一个动画片段
const animationClip = new THREE.AnimationClip('RotationChange', 3, [rotationTrack]);

// 创建 AnimationMixer
const mixer = new THREE.AnimationMixer(model);

// 创建 AnimationAction
const action = mixer.clipAction(animationClip);

// 开始播放动画
action.play();

// 在渲染循环中更新动画
let previousTime = performance.now();
function animate() {
    
    
    requestAnimationFrame(animate);

    // 计算当前时间与上次渲染之间的时间差
    const currentTime = performance.now();
    const deltaTime = (currentTime - previousTime) / 1000;
    previousTime = currentTime;

    // 更新动画
    mixer.update(deltaTime); // deltaTime 是当前帧与前一帧之间的时间差

    renderer.render(scene, camera);
}
animate();

在这个例子中,我们创建了一个四元数轨迹,并将其添加到一个动画片段中。然后,我们使用 THREE.AnimationMixerTHREE.AnimationAction 来播放动画。在每一帧渲染时,我们调用 mixer.update 来更新动画状态。

插值类型

四元数轨迹的插值类型可以是:

  • THREE.InterpolateSpherical:球面插值,四元数值在关键帧之间通过球面插值过渡,以确保平滑的旋转。
  • THREE.InterpolateSphericalLinear:球面线性插值,四元数值在关键帧之间通过球面线性插值过渡,同样保证平滑的旋转。
  • THREE.InterpolateDiscrete:离散插值,四元数值在关键帧之间不进行插值,直接跳变。

动画轨迹的组合

多个 THREE.KeyframeTrack 可以组合成一个 THREE.AnimationClip,从而描述一个完整的动画序列。动画片段可以包含多个轨迹,用于描述不同属性的变化。

总结

THREE.QuaternionKeyframeTrack 是 Three.js 中用于表示四元数类型动画轨迹的一个类。它继承自 THREE.KeyframeTrack,用于处理四元数值的动画轨迹。通过创建四元数轨迹,可以方便地控制物体的旋转属性,确保平滑无间断的旋转动画。

在实际开发过程中,通常不需要直接操作 THREE.QuaternionKeyframeTrack,而是通过 THREE.AnimationClipTHREE.AnimationMixerTHREE.AnimationAction 来管理和播放动画。然而,在某些情况下,了解 THREE.QuaternionKeyframeTrack 的内部机制有助于更深入地控制动画行为。

需要注意的是,Three.js 的版本可能会有所不同,因此具体的方法和属性可能会有所变化。在实际使用时,请参考最新的 Three.js 文档。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/cuclife/article/details/142176538