构造实体几何(CSG)

概述

这一小节你将详细了解构造实体几何(CSG)节点的相关知识。

CSG是英文Constructive Solid Geometry的缩写，中文名是构造实体几何。它是一种组合基本形状或自定义网格以创建更复杂形状的工具。在3D建模软件中，CSG通常被称为“布尔运算符”。 在三维引擎中一般无法对外部导入模型的网格信息直接修改，因此在IdeaXR中，我们可以利用CSG形状的灵活可编辑性，快速搭建简易关卡，适用于场景原型设计。

基础用法

创建CSG节点

我们可以通过以下步骤快捷创建CSG节点:

添加多个CSG节点，互为父子结构，选中子节点可对父节点进行布尔运算

网格布尔运算

布尔运算有以下三种操作方式:

• 合并（Union）合并两个基础形状的部分，删除相交部分。
• 相交（Intersection）只保留相交的基础形状，删除其余部分。
• 扣除（Subtraction）从第一个形状减去第二个形状，留下一个带有其形状的凹痕。

形状编辑

CSG模型物体属性可进行平移，旋转，缩放等属性编辑操作，也可直接对长宽高，边数，锥体等参数进行调节，或在场景中对模型形态进行编辑操作。

基础形状

包括CSG立方体，CSG圆柱体，CSG球体和CSG环形。

CSG立方体

可以通过立方体属性中宽度，高度，深度属性编辑立方体的形状：

CSG圆柱体

可以通过修改边数，勾选启用锥形，平滑表面等属性编辑圆柱体的形状，其中边数可以改变圆柱体的面片数，数量越大表面越精细：

CSG球体

可以通过球体属性中半径，环数，径向段数等属性编辑球体形状，其中径向段数可以改变球体的表面细节，数量越大表面越光滑：

CSG环形

可以通过环形属性中内/外半径，边数，环面边数等属性编辑环形形状：

CSG多边形

CSG多边形拉伸2D多边形形状以创建3D网格。

节点工具——绘制多边形

选择如下可以在场景中选出想要的点,框中1是重新画多边形，2是可以在原来的基础上编辑点

需要注意的是，多边形将被绘制到XY平面上，因此要确保把场景世界坐标原点调到可以看见视口原点的地方，以免操作时看不到效果

根据选择的点绘制出来的多边形三维网格

选择拉伸模式：

• 深度模式

• 旋转模式

• 路径模式

我们也可以通过创建一个路径节点在多边形中去指定，然后根据指定的路径绘制3维网格

在场景中新建路径节点后（路径绘制的方法详见路径章节【todo】），为CSG多边形指定路径节点对象：

得到如下三维网格效果：

路径间隔：

改变路径间隔的效果

note

路径间隔不可以设置太小，否则面片数太多会影响性能

路径旋转（拉伸截面的朝向）：

• 多边形： 多边形的形状不会被旋转,三维网格的截面始终平行于多边形。

• 路径：三维网格的截面始终和路径起始点的截面平行。

• 跟随路径：三维网格的截面始终与路径轴线垂直。

通用属性

翻转面

该属性可翻转三角网格表面的法线朝向，勾选后可切换内表面或外表面的显示。

布尔运算

当创建两个CSG模型时，将他们作为父子级放在一起的时候，可以进行合并，相交，扣除等操作，如图所示。

投影阴影

几何实体的通用属性，选择物体后可以改变它的投射阴影为接受，或取消，如图所示，接受则会有阴影出现，取消泽没有阴影出现。

可见性

空间节点的通用属性，这个节点可以控制物体的显示或影藏，主要应用在于对这个属性制作关键帧，添加动画后，可见节点后会有关键帧的小钥匙按钮，可以进行关键帧K帧。

应用案例

基础应用

例1：在墙上开个任意门

在墙上开个任意门，基于CSG立方体和CSG多边形（深度模式）

例2：捏个任意形状的花瓶

基于CSG多边形（旋转模式）

高级应用

利用CSG多边形（路径模式）和Path创建任意形状线缆