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【Unity中的C#编程】图表 可视化数据(上)
【Unity中的C#编程】图表 可视化数据(中)
完全成熟的 3D
现在该添加第三个维度了!这将让图表从网格进化成立方体,可以用体积来表示。换句话说,我们将创建一个小小的三维像素系统。
复制Graph 2和 Grapher2 ,然后改成 Graph 3和Grapher3, 就像做第二图表那样。不要忘了禁用Graph 2 ,并且确保不再播放模式。
三个图表对象
给 Grapher3做些修改。首先,把分辨率限制为30,转换为27000个点。确保你调整的是分辨率滑块,那样就不会超过范围。如果你从复制品创建的,设置成更高的分辨率,它还是这个值。
我们还得初始化Y轴上的点以及绿色分量。
[Range(10, 30)]
public int resolution = 10;
private void CreatePoints () {
currentResolution = resolution;
points = new ParticleSystem.Particle[resolution * resolution * resolution];
float increment = 1f / (resolution - 1);
int i = 0;
for (int x = 0; x < resolution; x++) {
for (int z = 0; z < resolution; z++) {
for (int y = 0; y < resolution; y++) {
Vector3 p = new Vector3(x, y, z) * increment;
points[i].position = p;
points[i].color = new Color(p.x, p.y, p.z);
points[i++].size = 0.1f;
}
}
}
}
现在Graph 3和 Graph 2看起来一样了,但是它看起来更牢靠。这是因为我们仍然在Update函数里设置Y轴。所以所有X和Z都是一样的点将会有相同的Y轴位置。我们必须不再设置Y轴,而是以颜色的alpha分量来替代。那样函数就能定义体积的密度。
void Update () {
if (currentResolution != resolution || points == null) {
CreatePoints();
}
FunctionDelegate f = functionDelegates[(int)function];
float t = Time.timeSinceLevelLoad;
for (int i = 0; i < points.Length; i++) {
Color c = points[i].color;
c.a = f(points[i].position, t);
points[i].color = c;
}
particleSystem.SetParticles(points, points.Length);
}
分辨率为10和30的立方体
现在,图表看起来更像一个坚固的立方体。该函数不是很明显,因为它们不是沿着Y轴变化的。只有两个动画函数,正弦和波纹,会产生一些有趣的结果。
让我们改变线性计算的函数f(x,y,z) = 1 - x - y – z。这样它就从(0, 0, 0)开始,沿直线逐渐趋于透明。我们也可以用幂数做相似的东西。更妙的是,给它加点动画会变得更有趣!
private static float Linear (Vector3 p, float t) {
return 1f - p.x - p.y - p.z + 0.5f * Mathf.Sin(t);
}
private static float Exponential (Vector3 p, float t) {
return 1f - p.x * p.x - p.y * p.y - p.z * p.z + 0.5f * Mathf.Sin(t);
}
线性和幂数
接下来,更新 Parabola,这样就能产生一个圆柱体,再加一个小小的脉冲动画。也给波纹添加第三个维度,变成球形动画。
private static float Parabola (Vector3 p, float t){
p.x += p.x - 1f;
p.z += p.z - 1f;
return 1f - p.x * p.x - p.z * p.z + 0.5f * Mathf.Sin(t);
}
private static float Ripple (Vector3 p, float t){
p.x -= 0.5f;
p.y -= 0.5f;
p.z -= 0.5f;
float squareRadius = p.x * p.x + p.y * p.y + p.z * p.z;
return Mathf.Sin(4f * Mathf.PI * squareRadius - 2f * t);
}
最后,更新正弦函数。把正弦的X、Y、Z乘以平方,使其转变为8个斑点。我们只动画基于Z轴的正弦,在这里做一个区别,
private static float Sine (Vector3 p, float t){
float x = Mathf.Sin(2 * Mathf.PI * p.x);
float y = Mathf.Sin(2 * Mathf.PI * p.y);
float z = Mathf.Sin(2 * Mathf.PI * p.z + (p.y > 0.5f ? t : -t));
return x * x * y * y * z * z;
}
变形的正弦产生行进的斑点
图形变化的可圈可点之处是所有的体素都是可见的,或者是完全透明的。这将形成实心但是像素透明的物体。添加一个asbolute字段来切换这样的行为,同时有个阈值字段决定可见之前固化像素。每次更新检查asbolute是否开启,使用它来决定如何设置点的alpha。这是完整的脚本。
using UnityEngine;
public class Grapher3 : MonoBehaviour {
public enum FunctionOption {
Linear,
Exponential,
Parabola,
Sine,
Ripple
}
private delegate float FunctionDelegate (Vector3 p, float t);
private static FunctionDelegate[] functionDelegates = {
Linear,
Exponential,
Parabola,
Sine,
Ripple
};
public FunctionOption function;
public bool absolute;
public float threshold = 0.5f;
[Range(10, 30)]
public int resolution = 10;
private int currentResolution;
private ParticleSystem.Particle[] points;
private void CreatePoints () {
currentResolution = resolution;
points = new ParticleSystem.Particle[resolution * resolution * resolution];
float increment = 1f / (resolution - 1);
int i = 0;
for (int x = 0; x < resolution; x++) {
for (int z = 0; z < resolution; z++) {
for (int y = 0; y < resolution; y++) {
Vector3 p = new Vector3(x, y, z) * increment;
points[i].position = p;
points[i].color = new Color(p.x, p.y, p.z);
points[i++].size = 0.1f;
}
}
}
}
void Update () {
if (currentResolution != resolution || points == null) {
CreatePoints();
}
FunctionDelegate f = functionDelegates[(int)function];
float t = Time.timeSinceLevelLoad;
if (absolute) {
for (int i = 0; i < points.Length; i++) {
Color c = points[i].color;
c.a = f(points[i].position, t) >= threshold ? 1f : 0f;
points[i].color = c;
}
}
else {
for (int i = 0; i < points.Length; i++) {
Color c = points[i].color;
c.a = f(points[i].position, t);
points[i].color = c;
}
}
particleSystem.SetParticles(points, points.Length);
}
private static float Linear (Vector3 p, float t) {
return 1f - p.x - p.y - p.z + 0.5f * Mathf.Sin(t);
}
private static float Exponential (Vector3 p, float t) {
return 1f - p.x * p.x - p.y * p.y - p.z * p.z + 0.5f * Mathf.Sin(t);
}
private static float Parabola (Vector3 p, float t){
p.x += p.x - 1f;
p.z += p.z - 1f;
return 1f - p.x * p.x - p.z * p.z + 0.5f * Mathf.Sin(t);
}
private static float Sine (Vector3 p, float t){
float x = Mathf.Sin(2 * Mathf.PI * p.x);
float y = Mathf.Sin(2 * Mathf.PI * p.y);
float z = Mathf.Sin(2 * Mathf.PI * p.z + (p.y > 0.5f ? t : -t));
return x * x * y * y * z * z;
}
private static float Ripple (Vector3 p, float t){
p.x -= 0.5f;
p.y -= 0.5f;
p.z -= 0.5f;
float squareRadius = p.x * p.x + p.y * p.y + p.z * p.z;
return Mathf.Sin(4f * Mathf.PI * squareRadius - 2f * t);
}
}
Comments NOTHING