Panda3D: 计算并渲染已知平面的长方体

使用 Panda3D 渲染已知平面的长方体

本教程演示了如何使用 Panda3D 游戏引擎计算并渲染一个已知平面的长方体。

步骤:

定义平面的四个点:

首先，我们需要定义平面上的四个点。这些点可以是任何位置，只要它们形成一个平面即可。
计算平面的法向量:

使用这四个点，我们可以计算出平面的法向量。法向量垂直于平面，它指向平面的一侧。
沿着法向量拉伸长方体:

我们沿着法向量方向拉伸出一个长方体。长方体的长度、宽度和高度可以通过自定义参数进行调整。
计算长方体的八个顶点坐标:

根据长方体的尺寸和位置，我们可以计算出它的八个顶点坐标。
绘制平面和长方体:

最后，我们可以使用 Panda3D 的 loadModel 方法加载模型，并使用 setScale 和 setPos 方法调整模型的大小和位置，并将它们添加到场景图中进行渲染。

代码示例:

from direct.showbase.ShowBase import ShowBase
from panda3d.core import Point3, Plane, Vec3

class MyApp(ShowBase):
    def __init__(self):
        ShowBase.__init__(self)
        
        # 已知平面的四个点
        p1 = Point3(0, 0, 0)
        p2 = Point3(0, 1, 0)
        p3 = Point3(1, 0, 0)
        p4 = Point3(1, 1, 0)
        
        # 计算平面的法向量
        plane = Plane(p1, p2, p3)
        normal = plane.getNormal()
        
        # 沿着法向量的方向拉伸出一个长方体
        length = 1
        width = 1
        height = 1
        forward = normal * length/2
        backward = -normal * length/2
        right = Vec3(0, 1, 0).cross(normal) * width/2
        left = -right
        up = normal.cross(right) * height/2
        down = -up
        
        # 计算长方体的8个顶点坐标
        vertex1 = p1 + forward + right + up
        vertex2 = p1 + forward + right + down
        vertex3 = p1 + forward + left + up
        vertex4 = p1 + forward + left + down
        vertex5 = p1 + backward + right + up
        vertex6 = p1 + backward + right + down
        vertex7 = p1 + backward + left + up
        vertex8 = p1 + backward + left + down
        
        # 绘制平面和长方体
        self.draw_plane([p1, p2, p4, p3])
        self.draw_box([vertex1, vertex2, vertex4, vertex3, vertex5, vertex6, vertex8, vertex7])
        
    def draw_plane(self, points):
        # 绘制平面
        self.loader.loadModel('models/props/box').setScale(1, 1, 0.01).flattenLight().setPos(0, 0, 0).reparentTo(self.render)
        
    def draw_box(self, points):
        # 绘制长方体
        self.loader.loadModel('models/props/box').setScale(0.1, 0.1, 0.1).setPos(points[0]).reparentTo(self.render)
        for point in points[1:]:
            self.loader.loadModel('models/props/box').setScale(0.1, 0.1, 0.1).setPos(point).reparentTo(self.render)
        
app = MyApp()
app.run()

代码解释:

该代码使用 Panda3D 游戏引擎，需要先安装 Panda3D 库。
MyApp 类继承自 ShowBase 类，并重写了 __init__ 方法。
在 __init__ 方法中，我们首先定义了平面的四个点，并计算了平面的法向量。
然后，我们沿着法向量方向拉伸出一个长方体，并计算了长方体的八个顶点坐标。
最后，我们使用 draw_plane 和 draw_box 方法绘制平面和长方体。
draw_plane 方法加载一个名为 box 的模型，并将其缩放为一个非常薄的平面，然后将其放置在平面的位置。
draw_box 方法加载一个名为 box 的模型，并将其放置在长方体的八个顶点位置，从而绘制出长方体。

运行代码:

运行此代码将打开一个窗口，并显示一个带有平面和长方体的场景。

总结:

本教程展示了如何使用 Panda3D 游戏引擎，根据已知平面的四个顶点计算其法向量，然后沿着法向量方向拉伸出一个长方体，并最终渲染出平面和长方体。您可以修改代码中的参数，例如平面的位置、长方体的尺寸等，以实现不同的效果。