3D基础显示对象

一、概述

3D基础显示对象，在3D开发环境中是非常重要的辅助工具，是能够帮助开发者在3D场景中学习和使用的基础，往往对于初学者来说，通过创建和操作3D基础显示对象，可以快速了解3D基础知识，熟悉3D开发环境，同时在没有其它模型资源的情况下，可以快速建立概念，搭建场景，添加不同的组件，也可以快速熟悉代码开发。对于熟练的开发者来说，通过3D基础显示对象，可以方便的模拟和实现一些开发需求，或者用来展示一些开发逻辑，可以大大提高工作效率。

目前LayaAir IDE中可以创建的3D基础显示对象种类有：

Cube（立方体）
Sphere（球体）
Cylinder（圆柱体）
Capsule（胶囊体）
Cone（锥体）
Plane（平面）

（图1-1）

如图1-1所示，下面我们来看看在IDE和代码中是如何创建和使用这些3D基础对象的

二、IDE中创建与使用

对于初级开发者来说，在IDE中学会简单的创建和使用3D基础对象是非常重要的一步！

2.1 创建对象

在一个3D场景的层级面板中，任何节点下，或者是空白位置，都可以通过鼠标右键来创建3D显示对象，如动图2-1所示

（动图2-1）

创建这六种基础对象就不一一演示了，我们可以通过如图2-2的菜单选择创建，

（图2-2）

2.2 基础变换使用

移动，旋转，缩放是对3D对象来说最基础的变换操作，如动图2-3所示，

（动图2-3）

2.3 属性设置

每个3D基础对象，都具有 MeshRenderer 组件，通过给接收阴影的平面设置Receive Shadow和给产生阴影的立方体设置Cast Shadow 来创建阴影效果，如动图2-4所示，

（动图2-4）

阴影除了设置3D基础对象的MeshRenderer，还需要保证Direction Light的Shadow Mode不为None。

2.4 添加组件

每个3D基础对象，都可以添加组件来实现高级的功能，通过对立方体添加3D物理组件 Rigidbody3D ，勾选重力属性，最后添加碰撞盒，可以实现模拟自由落体的效果，如动图2-5所示，

（动图2-5）

运行时可以看到立方体下落的效果，

（动图2-6）

运行物理组件需要在项目设置面板中勾选相应的引擎模块。

2.5 添加材质和纹理

每个3D基础对象，都可以通过创建 Material，并在 MeshRenderer 组件中指定新创建的材质，来设置 albedo Texture 纹理，如动图2-7所示，

（动图2-7）

三、代码创建与使用

通过代码来创建和使用3D基础对象，也是我们了解和熟悉LayaAir引擎的过程

3.1 代码创建

3.1.1 `PrimitiveMesh`

类用于创建简单网格

注意：这里还不是最终场景中看到的 Sprite3D。

用 createBox 来举例，看下API是如何创建网格的：

/**
* 创建Box网格。
* @param long 长度
* @param height 高度
* @param width 宽度
* @return
*/
static createBox(long: number = 1, height: number = 1, width: number = 1): Mesh

可以看到，通过 createBox 方法，可以创建Box网格，而且还可以指定不同的长、高、宽（默认值均为1）。

因此，可以通过代码创建不同类型的Mesh网格：

//正方体
Laya.PrimitiveMesh.createBox(0.5, 0.5, 0.5);
//球体
Laya.PrimitiveMesh.createSphere(0.25, 20, 20);
//圆柱体
Laya.PrimitiveMesh.createCylinder(0.25, 1, 20);
//胶囊体
Laya.PrimitiveMesh.createCapsule(0.25, 1, 10, 20);
//圆锥体
Laya.PrimitiveMesh.createCone(0.25, 0.75);
//平面
Laya.PrimitiveMesh.createPlane(6, 6, 10, 1));

创建好的对象是Mesh网格，如果想要创建出场景中能看到的Sprite3D对象，我们还需要为其添加组件。

3.1.2 `MeshFilter & MeshRenderer`

添加 MeshFilter （网格过滤器）和 MeshRenderer （网格渲染器）组件，创建出场景能看到的 Sprite3D 对象，同时是带有 Mesh 形状的 Sprite3D。

也就是通过 Sprite3D + MeshFilter + MeshRenderer 的方式创建3D对象并添加到场景中，代码如下：

/* 立方体 */
let box = new Laya.Sprite3D;
let boxMesh = box.addComponent(Laya.MeshFilter);
let boxRender = box.addComponent(Laya.MeshRenderer);
// 创建网格
boxMesh.sharedMesh = Laya.PrimitiveMesh.createBox(0.5, 0.5, 0.5);
// 创建材质
let boxMaterial: Laya.BlinnPhongMaterial = new Laya.BlinnPhongMaterial();
boxRender.sharedMaterial = boxMaterial;
// 添加到场景
this.scene.addChild(box);
// 设置位置
box.transform.position = new Laya.Vector3(2.0, 0.25, 0.6);
box.transform.rotate(new Laya.Vector3(0, 45, 0), false, false);


/* 球体 */
let sphere = new Laya.Sprite3D;
let sphereMesh = sphere.addComponent(Laya.MeshFilter);
let sphereRender = sphere.addComponent(Laya.MeshRenderer);
// 创建网格
sphereMesh.sharedMesh = Laya.PrimitiveMesh.createSphere(0.25, 20, 20);
// 创建材质
let sphereMaterial: Laya.BlinnPhongMaterial = new Laya.BlinnPhongMaterial();
sphereRender.sharedMaterial = sphereMaterial;
// 添加到场景
this.scene.addChild(sphere);
// 设置位置
sphere.transform.position = new Laya.Vector3(1.0, 0.25, 0.6);


/* 圆柱体 */
let cylinder = new Laya.Sprite3D;
let cylinderMesh = cylinder.addComponent(Laya.MeshFilter);
let cylinderRender = cylinder.addComponent(Laya.MeshRenderer);
// 创建网格
cylinderMesh.sharedMesh = Laya.PrimitiveMesh.createCylinder(0.25, 1, 20);
// 创建材质
let cylinderMaterial: Laya.BlinnPhongMaterial = new Laya.BlinnPhongMaterial();
cylinderRender.sharedMaterial = cylinderMaterial;
// 添加到场景
this.scene.addChild(cylinder);
// 设置位置
cylinder.transform.position = new Laya.Vector3(0, 0.5, 0.6);


/* 胶囊体 */
let capsule = new Laya.Sprite3D;
let capsuleMesh = capsule.addComponent(Laya.MeshFilter);
let capsuleRender = capsule.addComponent(Laya.MeshRenderer);
// 创建网格
capsuleMesh.sharedMesh = Laya.PrimitiveMesh.createCapsule(0.25, 1, 10, 20);
// 创建材质
let capsuleMaterial: Laya.BlinnPhongMaterial = new Laya.BlinnPhongMaterial();
capsuleRender.sharedMaterial = capsuleMaterial;
// 添加到场景
this.scene.addChild(capsule);
// 设置位置
capsule.transform.position = new Laya.Vector3(-1.0, 0.5, 0.6);


/* 圆锥体 */
let cone = new Laya.Sprite3D;
let coneMesh = cone.addComponent(Laya.MeshFilter);
let coneRender = cone.addComponent(Laya.MeshRenderer);
// 创建网格
coneMesh.sharedMesh = Laya.PrimitiveMesh.createCone(0.25, 0.75);
// 创建材质
let coneMaterial: Laya.BlinnPhongMaterial = new Laya.BlinnPhongMaterial();
coneRender.sharedMaterial = coneMaterial;
// 添加到场景
this.scene.addChild(cone);
// 设置位置
cone.transform.position = new Laya.Vector3(-2.0, 0.375, 0.6);


/* 平面 */
let plane = new Laya.Sprite3D;
let planeMesh = plane.addComponent(Laya.MeshFilter);
let planeRender = plane.addComponent(Laya.MeshRenderer);
// 创建网格
planeMesh.sharedMesh = Laya.PrimitiveMesh.createPlane(6, 6, 10, 10);
// 创建材质
let planeMaterial: Laya.BlinnPhongMaterial = new Laya.BlinnPhongMaterial();
planeRender.sharedMaterial = planeMaterial;
// 添加到场景
this.scene.addChild(plane);

运行时效果如下：

（图3-1）

3.2 基础变换使用

使用 Transform3D 类，可以对3D基础对象做基础变换，代码示例如下：

//改变立方体的世界坐标
box.transform.position = new Laya.Vector3(0, 0, 0);
//立方体的平移
box.transform.translate(new Laya.Vector3(1, 1, 1));
//立方体的旋转
box.transform.rotate(new Laya.Vector3(0, 45, 0), false, false);
//立方体的缩放
box.transform.setWorldLossyScale(new Laya.Vector3(2, 2, 2));

3.3 属性设置

通过对 MeshRenderer 组件的属性设置，可以给接收阴影的平面设置Receive Shadow和给产生阴影的立方体设置Cast Shadow来创建阴影效果，代码示例如下：

//立方体产生阴影
boxRender.castShadow = true;
//平面接收阴影
planeRender.receiveShadow = true;

需要保证Direction Light的Shadow Mode不为None。

3.4 添加组件

每个3D基础对象，都可以通过代码添加组件来实现高级的功能，通过对立方体添加3D物理组件 Rigidbody3D ，设置重力属性，最后添加碰撞盒，可以实现模拟自由落体的效果，代码示例如下：

//添加Rigidbody3D组件
let boxRigidbody3D: Laya.Rigidbody3D = box.addComponent(Laya.Rigidbody3D);
//设置重力
boxRigidbody3D.gravity = new Laya.Vector3(0, -9.8, 0);
//创建盒子形状碰撞器
let boxShape: Laya.BoxColliderShape = new Laya.BoxColliderShape(1, 1, 1);
//设置盒子的碰撞形状
boxRigidbody3D.colliderShape = boxShape;