Away3D TypeScriptではじめる3次元表現

第14回 床に映る炎の光をアニメーションさせる

この記事を読むのに必要な時間:およそ 15.5 分

前回の第13回パーティクルを炎のように表現するでは,アニメーションするパーティクルの動きやかたち,色を炎に近づけた。今回は,さらに炎が映り込む光を床に加える。その光にも,揺らぐようなアニメーションを与えたい。

炎の光を加える

3次元空間には,すでにDirectionalLightクラスで平行光源が与えてある(第1回のDirectionalLightクラスで平行光源を定める参照)⁠太陽光のように同じ向き(平行)に進み,距離によって強さが変わらない光だ。炎の床への映り込みは,PointLightクラスの点光源として加える。ひとつの点からすべての向きに光を放ち,光源から離れるほど明るさは弱まる。電球のような光だ(再掲第1回図3)⁠

第1回 図3 3次元表現で使われる光源の種類(再掲)

第1回 図3 3次元表現で使われる光源の種類(再掲)

Tcpp's fileより引用

アニメーションさせる炎を定めるクラス(FireObject)は,取りあえず前回と同じまま使う(再掲第12回コード1)⁠

第12回 コード1 アニメーションさせる炎を定めたクラス(再掲)

function FireObject(mesh, animator) {
  this.strength = 0;
  this.mesh = mesh;
  this.animator = animator;
}
FireObject.prototype.startAnimation = function() {
  this.animator.start();
};

光源を床に加えるには,床の平面のMesh.materialプロパティに定められたStaticLightPickerオブジェクトを得る。MaterialBase.lightPickerプロパティに与えられたオブジェクトだ。第13回コード3アニメーションするパーティクルに柔らかな円形のテクスチャを与えるでは,StaticLightPickerオブジェクトは,初期設定の関数(initialize())でつぎのように変数(lightPicker)に納めておいた。

var lightPicker;

function initialize() {
  var directionalLight = createDirectionalLight(0.25, 0xFFFFFF);

  lightPicker = new StaticLightPicker([directionalLight]);
  plane = createPlane(800, 800, lightPicker, -20);

}

function createPlane(width, height, light, y) {
  var material = new MethodMaterial();
  var plane = new PrimitivePlanePrefab(width, height).getNewObject();

  plane.material = material;
  material.lightPicker = light;

}

点光源はPointLight()コンストラクタを呼び出してつくる。そのPointLightオブジェクトを,StaticLightPicker.lightsプロパティから得られる配列に加えればよい。そこで,炎のアニメーションを始める関数(startFire())は,以下のように書き替える。

LightBase.colorプロパティには,炎と同じ赤(0xFF3301)を定めた(第13回のパーティクルのカラーをアニメーションさせる参照)⁠また,光源や平面のDisplayObject.transformプロパティはインスタンスの変換情報をもち,Transform.positionプロパティで位置座標が3次元のVector3Dオブジェクトで得られる。点光源(light)と炎のオブジェクトの位置は,互いのこのプロパティで揃えた。

var PointLight = require("awayjs-display/lib/entities/PointLight");

function startFire(eventObject) {

  var lights = lightPicker.lights;
  var light = new PointLight();

  light.color = 0xFF3301;
  light.transform.position = fireObject.mesh.transform.position;
  lights.push(light);
  lightPicker.lights = lights;

}

これで,炎のパーティクルのアニメーションする床の上が,炎と同じ赤い光で照らされる。ただし,最後の炎のアニメーションの下の床に光が灯らない図1)⁠

図1 最後の炎のアニメーションの下の床に光が灯らない

図1 最後の炎のアニメーションの下の床に光が灯らない

炎が増えてもその数だけ床に光を照らすには,つぎのように床の平面をつくる関数(createPlane())の中で平面のMethodMaterial.modeプロパティをMethodMaterialMode.MULTI_PASSに定める。

var MethodMaterialMode = require("awayjs-methodmaterials/lib/MethodMaterialMode");

function createPlane(width, height, light, y) {
  var material = new MethodMaterial();

  material.mode = MethodMaterialMode.MULTI_PASS;

}

これで,すべての炎の下の床に赤い光が灯った図2)⁠ここまでの手を加えたのが,以下にまとめたコード1だ。ただし,光源はアニメーションさせていないので,床に映る灯りに動きはない。

図2 すべての炎の下の床に赤い光が灯った

図2 すべての炎の下の床に赤い光が灯った

コード1 炎の下の床を同じ赤い点光源で照らす

var BlendMode = require("awayjs-core/lib/data/BlendMode");
var LoaderEvent = require("awayjs-core/lib/events/LoaderEvent");
var TimerEvent = require("awayjs-core/lib/events/TimerEvent");
var ColorTransform = require("awayjs-core/lib/geom/ColorTransform");
var Vector3D = require("awayjs-core/lib/geom/Vector3D");
var AssetLibrary = require("awayjs-core/lib/library/AssetLibrary");
var URLRequest = require("awayjs-core/lib/net/URLRequest");
var RequestAnimationFrame = require("awayjs-core/lib/utils/RequestAnimationFrame");
var Timer = require("awayjs-core/lib/utils/Timer");
var View = require("awayjs-display/lib/containers/View");
var DirectionalLight = require("awayjs-display/lib/entities/DirectionalLight");
var Mesh = require("awayjs-display/lib/entities/Mesh");
var PointLight = require("awayjs-display/lib/entities/PointLight");
var StaticLightPicker = require("awayjs-display/lib/materials/lightpickers/StaticLightPicker");
var PrimitivePlanePrefab = require("awayjs-display/lib/prefabs/PrimitivePlanePrefab");
var ParticleAnimationSet = require("awayjs-renderergl/lib/animators/ParticleAnimationSet");
var ParticleAnimator = require("awayjs-renderergl/lib/animators/ParticleAnimator");
var ParticlePropertiesMode = require("awayjs-renderergl/lib/animators/data/ParticlePropertiesMode");
var ParticleBillboardNode = require("awayjs-renderergl/lib/animators/nodes/ParticleBillboardNode");
var ParticleScaleNode = require("awayjs-renderergl/lib/animators/nodes/ParticleScaleNode");
var ParticleVelocityNode = require("awayjs-renderergl/lib/animators/nodes/ParticleVelocityNode");
var ParticleColorNode = require("awayjs-renderergl/lib/animators/nodes/ParticleColorNode");
var DefaultRenderer = require("awayjs-renderergl/lib/DefaultRenderer");
var MethodMaterial = require("awayjs-methodmaterials/lib/MethodMaterial");
var MethodRendererPool = require("awayjs-methodmaterials/lib/pool/MethodRendererPool");
var MethodMaterialMode = require("awayjs-methodmaterials/lib/MethodMaterialMode");
var HoverController = require("awayjs-display/lib/controllers/HoverController");
var ParticleGeometryHelper = require("awayjs-renderergl/lib/utils/ParticleGeometryHelper");
var view;
var plane;
var cameraController;
var lightPicker;
var timer;
var planeDiffuse = "assets/floor_diffuse.jpg";
var imageParticle = "assets/blue.png";
var lastMouseX;
var lastMouseY;
var lastPanAngle;
var lastTiltAngle;
var fireObjects;
var particleMaterial;
function initialize() {
  var directionalLight = createDirectionalLight(0.25, 0xFFFFFF);
  view = createView(240, 180, 0x0);
  var scene = view.scene;
  lightPicker = new StaticLightPicker([directionalLight]);
  plane = createPlane(800, 800, lightPicker, -20);
  fireObjects = createParticles(3, 500, 300, 5, scene);
  scene.addChild(plane);
  cameraController = setupCameraController(view.camera, 1000, 0, 90, 45, 20);
  loadAsset(planeDiffuse);
  loadAsset(imageParticle);
  document.onmousedown = startDrag;
  timer = new RequestAnimationFrame(render);
  timer.start();
  var fireTimer = new Timer(1000, fireObjects.length);
  fireTimer.addEventListener(TimerEvent.TIMER, startFire);
  fireTimer.start();
}
function createView(width, height, backgroundColor) {
  var defaultRenderer = new DefaultRenderer(MethodRendererPool);
  var view = new View(defaultRenderer);
  view.width = width;
  view.height = height;
  view.backgroundColor = backgroundColor;
  return view;
}
function createPlane(width, height, light, y) {
  var material = new MethodMaterial();
  var plane = new PrimitivePlanePrefab(width, height).getNewObject();
  material.mode = MethodMaterialMode.MULTI_PASS;
  plane.material = material;
  material.lightPicker = light;
  plane.y = y;
  return plane;
}
function createParticles(numFires, numParticles, radius, y, scene) {
  var GLOBAL = ParticlePropertiesMode.GLOBAL;
  var startColor = new ColorTransform(0, 0, 0, 1, 0xFF, 0x33, 0x01);
  var endColor = new ColorTransform(0, 0, 0, 1, 0x99);
  var animations = [
    new ParticleBillboardNode(),
    new ParticleScaleNode(GLOBAL, false, false, 2.5, 0.5),
    new ParticleVelocityNode(GLOBAL, new Vector3D(0, 80, 0)),
    new ParticleColorNode(GLOBAL, true, true, false, false, startColor, endColor),
    new ParticleVelocityNode(ParticlePropertiesMode.LOCAL_STATIC)
  ];
  var animationSet = getParticleAnimationSet(animations, initParticle);
  var primitive = new PrimitivePlanePrefab(10, 10, 1, 1, false);
  var geometry = primitive.geometry;
  var material = particleMaterial = new MethodMaterial();
  var geometrySet = [];
  material.blendMode = BlendMode.ADD;
  for (var i = 0; i < numParticles; i++) {
    geometrySet[i] = geometry;
  }
  var fireObjects = getFireObjects(geometrySet, numFires, material, animationSet, radius, y, scene);
  return fireObjects;
}
function getFireObjects(geometrySet, numFires, material, animationSet, radius, y, scene) {
  var fireObjects = [];
  var particleGeometry = ParticleGeometryHelper.generateGeometry(geometrySet);
  var anglePerFire = Math.PI * 2 / numFires;
  for (var i = 0; i < numFires; i++) {
    var mesh = createAnimationParticle(particleGeometry, material, animationSet, fireObjects);
    var angle = i * anglePerFire;
    mesh.x = radius * Math.sin(angle);
    mesh.z = radius * Math.cos(angle);
    mesh.y = y;
    scene.addChild(mesh);
  }
  return fireObjects;
}
function getParticleAnimationSet(animations, initParticleFunc) {
  var animationSet = new ParticleAnimationSet(true, true);
  var count = animations.length;
  for (var i = 0; i < count; i++) {
    animationSet.addAnimation(animations[i]);
  }
  animationSet.initParticleFunc = initParticleFunc;
  return animationSet;
}
function createAnimationParticle(particleGeometry, material, animationSet, fireObjects) {
  var mesh = new Mesh(particleGeometry, material);
  var animator = new ParticleAnimator(animationSet);
  mesh.animator = animator;
  fireObjects.push(new FireObject(mesh, animator));
  return mesh;
}
function initParticle(prop) {
  var PIx2 = Math.PI * 2;
  var radian0 = Math.random() * PIx2;
  var radian1 = Math.random() * PIx2;
  var velocityVector = getVector3D(15, radian0, radian1);
  prop.startTime = Math.random() * 5;
  prop.duration = Math.random() * 4 + 0.1;
  prop[ParticleVelocityNode.VELOCITY_VECTOR3D] = velocityVector;
}
function getVector3D(radius, angleXY, angleXZ) {
  var sinXY = Math.sin(angleXY);
  var cosXY = Math.cos(angleXY);
  var sinXZ = Math.sin(angleXZ);
  var cosXZ = Math.cos(angleXZ);
  var vector = new Vector3D(radius * cosXY * cosXZ, radius * cosXY * sinXZ, radius * sinXY);
  return vector;
}
function startFire(eventObject) {
  var fireTimer = eventObject.target;
  var count = fireTimer.currentCount;
  var fireObject = fireObjects[count - 1];
  var lights = lightPicker.lights;
  var light = new PointLight();
  fireObject.startAnimation();
  light.color = 0xFF3301;
  light.transform.position = fireObject.mesh.transform.position;
  lights.push(light);
  lightPicker.lights = lights;
  if (count >= fireTimer.repeatCount) {
    fireTimer.removeEventListener(TimerEvent.TIMER, startFire);
  }
}
function createDirectionalLight(ambient, color) {
  var light = new DirectionalLight();
  light.ambient = ambient;
  light.color = color;
  return light;
}
function setupCameraController(camera, distance, minTiltAngle, maxTiltAngle, panAngle, tiltAngle) {
  var cameraController = new HoverController(camera);
  cameraController.distance = distance;
  cameraController.minTiltAngle = minTiltAngle;
  cameraController.maxTiltAngle = maxTiltAngle;
  cameraController.panAngle = panAngle;
  cameraController.tiltAngle = tiltAngle;
  return cameraController;
}
function loadAsset(url) {
  AssetLibrary.addEventListener(LoaderEvent.RESOURCE_COMPLETE, onResourceComplete);
  AssetLibrary.load(new URLRequest(url));
}
function onResourceComplete(eventObject) {
  var assets = eventObject.assets;
  var material;
  var count = assets.length;
  var url = eventObject.url;
  for (var i = 0; i < count; i++) {
    var asset = assets[i];
    switch (url) {
      case (planeDiffuse):
        material = plane.material;
        material.texture = asset;
        break;
      case (imageParticle):
        particleMaterial.texture = asset;
        break;
    }
  }
}
function render(timeStamp) {
  view.render();
}
function startDrag(eventObject) {
  lastMouseX = eventObject.clientX;
  lastMouseY = eventObject.clientY;
  lastPanAngle = cameraController.panAngle;
  lastTiltAngle = cameraController.tiltAngle;
  document.onmousemove = drag;
  document.onmouseup = stopDrag;
}
function drag(eventObject) {
  cameraController.panAngle = 0.5 * (eventObject.clientX - lastMouseX) + lastPanAngle;
  cameraController.tiltAngle = 0.3 * (eventObject.clientY - lastMouseY) + lastTiltAngle;
}
function stopDrag(eventObject) {
  document.onmousemove = null;
  document.onmouseup = null;
}

著者プロフィール

野中文雄(のなかふみお)

ソフトウェアトレーナー,テクニカルライター,オーサリングエンジニア。上智大学法学部卒,慶応義塾大学大学院経営管理研究科修士課程修了(MBA)。独立系パソコン販売会社で,総務・人事,企画,外資系企業担当営業などに携わる。その後,マルチメディアコンテンツ制作会社に転職。ソフトウェアトレーニング,コンテンツ制作などの業務を担当する。2001年11月に独立。Web制作者に向けた情報発信プロジェクトF-siteにも参加する。株式会社ロクナナ取締役(非常勤)。

URLhttp://www.FumioNonaka.com/

著書

コメント

コメントの記入