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J3D基础知识
2023-06-28
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 J3D基础知识

推荐配置

系统环境推荐

ü CPU 单核性能 intel i5 10 代及以上;

ü 内存 12G/16G 及以上;

ü 硬盘 固态硬盘;

ü 显卡 Nvidia RTX 3050/GTX 1060 及以上;

浏览器推荐

ü 谷歌浏览器

ü 火狐浏览器

界面简介

工作台首页

您在伏锂码云平台注册后的用户后台管理界面

 

项目和场景

 

3D编辑器界面 

      

菜单栏:包含J3D设计器中部分最常使用的工具和命令。

工具栏:包含三维可视化、二维界面设计和交互事件的主要功能组件。

世界大纲:管理场景中内容的大纲列表,可显示场景中物体层级结构。

渲染视口:用于编辑、查看三维场景或二维界面的显示和操作区域。

属性面板:场景中不同对象的属性面板,可调整各类细节参数来达到需要的效果。

场景设置:场景全局参数查看和配置,例如环境光照、音频设置、后期处理、性能等。

 

三维操作基础

理解三维坐标系

在二维平面的世界,我们只需要横向和纵向两个维度的坐标就可以确定一个点的位置,而三维空间中,我们需要确定一个点的位置,则需要扩展一个维度。因此需要三维坐标系,含有x、y、z三个方向。

三维坐标系可以帮助我们定位空间中的模型位置,并进行平移、旋转、缩放等变换。

 

详情请参考文档三维坐标系

向三维空间添加内容

在左侧工具栏--几何体中,单击立方体,向场景中心添加一个立方体模型。

 

按住鼠标左键左右拖动来旋转场景。(按住鼠标右键拖动可移动场景)

 

平移、旋转、缩放

J3D的渲染视口中,鼠标点选一个模型后,默认为平移模式,可以看到平移的控制杆。

如下图所示,控制杆有x,y,z三个方向,支持在空间中移动立方体。

 

也可以切换为旋转和缩放, 按钮切换如下图所示顶部按钮(从左至右为平移、旋转、缩放),快捷键对应键盘W、E、R。

 

平移:

鼠标移到某一个轴处,鼠标点中轴(选中轴变为黄色)后拖动,可以沿这个轴方向进行平移,如图中所示在z(蓝色)轴方向移动立方体。

 

也可以选择轴中心处的一个平面,在某两个轴组成的水平面上移动。如图中,选中了x和z轴所在的水平面上自由移动

 

也可以通过选中模型后,右侧对应的模型的属性面板中,关于物体变换的参数数值调整进行移动旋转和缩放。

 

旋转和缩放同理

变换步长功能

平移步长

点击平移步长的图标启用步长,并在下拉框中选择步长值,完成设置后,再拖动场景中的模型就会以设定的值为步长来移动。

例如,平移步长设为1m,那么拖动模型时,它会1m为一步来移动

 

旋转步长

点击旋转步长的图标启用步长,并在下拉框中选择步长值,完成设置后,再拖动场景中的模型就会以设定的角度来进行旋转。

例如,选择步长为10°,那么模型以每次10°来旋转。常用于精准

 

缩放步长

点击缩放步长的图标启用步长,并在下拉框中选择步长值,完成设置后,再拖动场景中的模型就会以设定的增量来进行缩放。

例如,选择步长为0.5,那么模型放大时,大小每次增加0.5倍。

 

物体多选、框选功能

支持在左侧列表和三维场景中,通过快捷按键,同时选中多个模型,并批量进行复制、删除、隐藏、锁定等操作;

框选模式可在顶部编辑偏好中进行更改;

 

左侧列表多选:

快捷键:Ctrl+鼠标左键,支持在左侧物体列表自定义多选

    Shift+鼠标左键,支持在左侧物体列表连续多选

场景中模型框选/套索

1. 快捷键:Ctrl+鼠标左键拖动,支持在三维场景中使用框选/套索工具选中

 

2. 在视图左上角--编辑偏好--框选模式中,可以切换为套索工具

 

 

多选、批处理功能

增加场景内多类型资源的多选功能,以及多选模型后的批量处理模型的属性参数功能,可以极大缩减场景设计中例如批量替换面板样式、替换材质、变更父物体等重复操作,提高用户操作便捷性和制作效率。


编辑偏好

渲染视口的顶部编辑偏好,可以自定义设计器的一些偏好设置。

 

显示模式

包含常见的三维显示模式,用于检查和调试三维场景。

 

视图模式

包含透视图、顶视图、左视图、正视图等,用于不同视角下观察场景布局。

 

 

多终端适配

支持PC端、移动端横屏、移动端竖屏,切换到对应终端后实时编辑场景。

 

通用组件

组件指包含某种或某些功能的对象,可以为您的场景编辑提供丰富的效果和交互。

 

光源组件

J3D中的光源组件包括:平行光、点光源、聚光灯、半球光。其中半球光在场景设置中的环境光照类似。

平行光组件

模拟从无限远处的光源发出的光线,此光源投射出的阴影均为平行,常用于模拟太阳光。

详情请参考平行光,了解更多信息

 

点光源组件

从空间中的一个点均匀地向各个方向发射光线,工作原理类似现实世界中的灯泡。

详情请参考点光源,了解更多信息

 

聚光灯组件

从圆锥形中的单个点发出光照,工作原理类似于手电筒或舞台照明灯。

详情请参考聚光灯,了解更多信息

 

半球光组件

物体受到的光照强度与朝向有关,朝向天空的光照最强,靠近地面为漫反射光,用于模拟较为柔和自然的环境光。

详情请参考半球光,了解更多信息

 

 

相机组件

J3D相机简介

什么是相机:相机代表用户的视角;您作为使用者如何看J3D中的三维世界,相机就是您的眼睛。

四大相机类型:通用相机、旋转相机、定位相机、跟随相机

如何使用相机

1.在左侧工具栏,相机中选择需要的相机类型,点击置入场景。

 

2.左侧物体列表中,可以找到添加入场景的相机,相机的图标如下,当前场景视角使用的相机右侧会有指示图标。

 

3.在添加的相机处右键菜单中,可以切换场景默认相机为当前选中相机,您的视角就会变为此相机的视角。

 

相机组件类型

通用相机

也叫自由相机、漫游相机;通过鼠标配合键盘↑↓←→键(或移动端操作杆),支持您在场景中像玩三维游戏一样漫游走动。

旋转相机

支持在场景中平移、旋转视角的相机类型。

定位相机

此相机类型位置固定,支持通过枢轴拖动来更改位置,更改位置时此相机不能为场景默认相机。此相机多用于产品展示等定点观察的场景。

跟随相机

相机跟随场景中某个物体,无法通过鼠标控制。类似第三人称游戏视角。例如您跟随一个场景中行走的人物,视角随着人物位置变化。跟随相机始终看向物体的坐标中心点。

 

几何体组件

可以置入场景中的自定义三维几何体。可以理解为通过自定义参数进行调整的一种模型。

包含:空节点、平面、立方体、球、圆柱、圆锥、圆盘、圆环、地形、3DText、环形结、线条。

几何体组件类型

 

空节点:支持变换(位置、旋转、缩放)的物体类型,常用作模型层级中的父物体。

平面:支持自定义参数的三维平面

参数

描述

长度

平面长度(米)

宽度

平面宽度(米)

细分

随细分值增大,模型面数增加,模型更为精细(测试参数)

立方体:支持自定义参数的三维立方体

参数

描述

size切换

切换两种定义立方体大小的模式

体积

立方体体积(立方米)

长度

立方体长度(米)

宽度

立方体宽度(米)

高度

立方体高度(米)

球:支持自定义参数的三维球体

参数

描述

精度

球体的精度(测试参数)

size切换

切换两种定义球体大小的模式

直径

球体的直径(米)

X方向直径

X方向上的球体直径(米)

Y方向直径

Y方向上的球体直径(米)

Z方向直径

Z方向上的球体直径(米)

弧度

(测试参数)

切割点

(测试参数)

圆柱:支持自定义参数的三维圆柱体

参数

描述

size切换

切换两种定义圆柱体大小的模式

直径

圆柱体的直径(米)

高度

圆柱体的高度(米)

上部直径

圆柱体顶部直径(米)

下部直径

圆柱体底部直径(米)

精度

圆柱体的精度(测试参数)

细分

随细分值增大,模型面数增加,模型更为精细(测试参数)

开启面切分

(测试参数)

圆锥:支持自定义参数的三维圆锥体,就是上部直径为0的圆柱体变化而来

圆盘:支持自定义参数的三维圆形平面

参数

描述

弧度

圆盘的弧度值(测试参数)

精度

圆盘的精度(测试参数)

半径

圆盘的半径(米)

圆环:支持自定义参数的三维圆环,类似甜甜圈。

参数

描述

直径

圆环的直径(米)(不考虑厚度)

厚度

圆环的厚度(米)

精度

圆盘的精度(测试参数)

地形:支持在J3D场景中通过深度图自动生成地形的组件

3DText:支持自定义内容、字体、材质等参数的三维文字

参数

描述

深度

文字的厚度(米)

文字内容

输入文字内容

字体文件

选择字体

文字体积

文字长宽等比放大体积(米)

差值

文字长度越长,差值越大,用于文字模型有缺失时进行微调

提取范围

文字长度越长,提取范围越长,用于文字模型有缺失时进行微调

 

环形结:支持自定义参数的三维环形结

参数

描述

半径

环形结的半径(米)(不考虑厚度)

厚度

管道半径(米)

半径精度

(测试参数)

厚度精度

(测试参数)

绕组数p

环形结横向缠绕圈数

绕组数q

环形结纵向缠绕圈数

线条:支持自定义的虚拟路径或管道效果

 

库指包含各类资源的集合,用户可以通过库调用或管理资源。

 

 

模型库

J3D公开的免费模型素材、在伏锂码模型商城购买的模型,以及用户通过后台上传的模型,都可以在模型库进行管理,并通过模型库置入到J3D场景中。

 

素材库

材质库

预设材质

 

自定义材质

 

 

图片库

 

视频库

 

序列帧库

 

 

专业术语

A

项目

J3D的项目用于管理您创建的场景资产,支持新建项目、搜索、编辑、删除、指定及我的收藏等功能。

B

包围盒

鼠标选中三维场景中的物体后,物体外围包裹的长方体线框盒。此线框盒也在开启碰撞检测时,也代表物体的碰撞体积。

C

场景

J3D场景保存着您搭建的三维虚拟世界中所有的资产和交互逻辑,您可以通过程序脚本或者预设组件对于场景进行设计和编辑。

材质

简单来理解,材质(Material)好比物体表面的皮肤,皮肤是金属还是塑料决定了你的模型在场景中的视觉效果

从专业角度理解,材质需要用来计算场景中的光源与物体表面的相互作用,而材质中的属性设置以及插入的纹理等各类数据,都会用于此计算,来达到最终用户看到的视觉效果。

与现实世界场景关联的属性包括基础颜色(Base Color)、金属度(Metallic)、粗糙度(Roughness)。

插槽

场景内用于放置资源或链接的位置,例如材质中的纹理插槽可以置入纹理图,2D组件中的视频组件有视频插槽可以置入视频链接等。

穿模

指在三维场景中,视角穿过模型到模型内部或不可见的背面的情况,通常由于未正确地设置相机移动范围或模型与相机的碰撞导致。

D

动画、自定义动画、模型动画

动画Animation): 涵盖自定义动画和模型动画,指属性值随着时间发生变化。例如,位置、旋转和或缩放的变化,但也可扩展至任何其他属性值,甚至使用代码控制的属性变化也被称为动画。

自定义动画:自定义动画支持与用户在J3D设计器通过控制不同属性的变化来创建、修改和控制动画。

模型动画:J3D设计器也支持模型动画的导入,模型动画专指在外部三维建模或动画应用程序中创建的动画。

I

id

J3D设计器中用来识别资源的编码,类似于每一个资源的身份证号码,是唯一且不可修改的。有物体id、材质id、相机id、纹理id等,区别于名称,具备唯一性,不可更改。

例如两个物体都可以命名或改名为小明,但它们的身份id仍是不同的,所以我们想要给其中某个物体添加交互的时候,识别的是id而不是名称,就不会认错物体。

M

模型、建模

J3D中的模型主要指3D模型,是由无数顶点连接成的三角形面,最后由无数复杂的面组成的立体模型,通常由专业的软件(Maya、3DMAX等)制作而成,制作过程称为建模。

常用于给现实中的物体或者想象中的物体在虚拟的三维空间创造虚拟体。

P

PBR

基于物理的渲染 (Physically Based Rendering)的目标是模拟现实生活中的光照。

J3D中的物理材质,也叫做PBR材质,包含基于物理渲染的功能,用于模拟现实世界物体表面的效果。

碰撞

碰撞(Collision) 是在三维世界模拟物理的一种方法。可以防止物体重叠到一起,模拟实心物体的效果。

例如,现实世界中的桌子和椅子在碰到一起时,彼此不会交叉重叠,而三维空间中的模型,是很容易穿插到一起的,在场景中移动观察的时候,也容易出现“穿墙而过”或者移动到实心物体内部的情况。

为了解决这一问题,我们在模型外加上一层不可见的外壳,一般是模型的简化版本,外壳之间碰撞时不可穿透或者彼此重叠,这样可以有效地提高性能,避免在非常复杂的模型上进行大量计算。

T

通道

PS中通道的意义类似,J3D中的图片也是以RGB通道存储的,图片中的每个像素点都有R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)三种数据,所以有三个通道,部分图片有第四个通道,也就是Alpha通道,一般用于存储透明度信息。

U

UV

UV泛指从三维到二维的一种变换过程的坐标系。在建模软件中,进行uv展开,uv会放在一个横向为u纵向为v,范围(0-1)的二维坐标系中,可以根据展开后的uv绘制贴图,来定义图片如何被贴到模型表面对应的位置;详情参考如何理解UV

 

W

物体

物体就是可以被放入场景的对象,比如相机、模型、光源等。物体支持三维变换,例如平移、旋转和缩放。同时可以通过脚本或者交互事件控制。

纹理

纹理(Textures) 是您在材质中使用的图像。例如漫反射纹理,可以影响您创建的材质的颜色,部分纹理也支持多通道,例如金属粗糙度纹理。在大多数情况下,纹理在图像编辑应用程序(例如Photoshop)中通过外部方式创建,然后依附于材质上。

X

细分

建模术语,建模的原理简单解释就是由点连成线、线组成面,再由许多面组成立体的三维模型,而模型的面数越多,模型就会越精细,细分就是给模型增加面数,从而增加精度的方法。

例如我们做个长方体,可以由六个四边形面(或12个三角形面)组成,而我们如果做一个长方体雕花柜,那么就需要在原本只有几个面的立方体基础上细分很多面数来支持它表面精细的凹凸。

Z

枢轴

枢轴(或原点)是物体上的一个点,这个点的位置一般由创建物体的三维建模软件定义,可以用于对齐物体的位置。枢轴点可以位于对象的中心、底部,甚至外部。

资源库

J3D的三维和二维资源的集合与管理中心,目前包括模型库和素材库两大类;素材库包括:材质库、图片库、视频库、序列帧库。

帧、关键帧、序列帧

一段动画,从本质上讲就是一段时间内连续播放的一定数量的画面。每一张画面,我们管它叫做帧(key)”。

一定时间内连续快速播放若干个帧,就成了人眼中所看到的动画。同样时间内,播放的帧数越多,画面看起来越流畅。

 关键帧(keyframe) 是指特定时间下记录的某个值或多个值。关键帧一般指对画面变化起到决定性作用的帧,例如1s的动画中,如果我们制作几百张画面是非常耗时的,所以只需要制作重要的画面,然后通过曲线平滑后连贯地播放这些关键帧就可以完成动画。

序列帧J3D中用到的,将视频或者动图拆分成n多张画面图片,并拼合在一起后的一种特殊图片文件。

快捷键及快捷操作

请在编辑器右上角快捷键中查看