三维建模软件：Trimble SketchUp二次开发_（13）.高级图形编程技术.docx

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高级图形编程技术

在三维建模软件中，高级图形编程技术是实现复杂功能和优化性能的关键。本节将详细介绍如何在TrimbleSketchUp中利用RubyAPI进行高级图形编程，包括几何计算、材质处理、光照效果、动画制作等方面。我们将通过具体的代码示例来说明这些技术的实际应用。

几何计算

1.点和向量的计算

在三维建模中，点和向量是最基本的几何元素。通过点和向量的计算，可以实现各种复杂的几何操作。以下是一些常见的点和向量计算方法：

1.1点的创建和操作

点在三维空间中的表示方式是通过坐标(x,y,z)来定义的。在SketchUp的RubyAPI中，点可以通过Geom::Point3d类来创建和操作。

#创建一个点

point=Geom::Point3d.new(10,20,30)

#获取点的坐标

x,y,z=point.x,point.y,point.z

#创建另一个点

point2=Geom::Point3d.new(40,50,60)

#计算两点之间的距离

distance=point.distance(point2)

#输出结果

puts点(#{x},#{y},#{z})和点(#{point2.x},#{point2.y},#{point2.z})之间的距离是：#{distance}

1.2向量的创建和操作

向量用于表示方向和长度。在SketchUp的RubyAPI中，向量可以通过Geom::Vector3d类来创建和操作。

#创建一个向量

vector=Geom::Vector3d.new(1,2,3)

#获取向量的长度

length=vector.length

#创建另一个向量

vector2=Geom::Vector3d.new(4,5,6)

#计算两个向量的点积

dot_product=vector.dot(vector2)

#计算两个向量的叉积

cross_product=vector.cross(vector2)

#输出结果

puts向量(#{vector.x},#{vector.y},#{vector.z})的长度是：#{length}

puts向量(#{vector.x},#{vector.y},#{vector.z})和向量(#{vector2.x},#{vector2.y},#{vector2.z})的点积是：#{dot_product}

puts向量(#{vector.x},#{vector.y},#{vector.z})和向量(#{vector2.x},#{vector2.y},#{vector2.z})的叉积是：(#{cross_product.x},#{cross_product.y},#{cross_product.z})

2.线和面的计算

线和面是构成三维模型的基本元素。通过线和面的计算，可以创建和修改复杂的几何结构。

2.1线的创建和操作

在SketchUp中，线可以通过Sketchup::Edge类来创建和操作。

#获取当前模型

model=Sketchup.active_model

#获取当前模型的活动实体集合

entities=model.active_entity

#创建两个点

point1=Geom::Point3d.new(0,0,0)

point2=Geom::Point3d.new(10,10,10)

#创建一条线

edge=entities.add_edge(point1,point2)

#获取线的长度

length=edge.length

#输出结果

puts线的长度是：#{length}

2.2面的创建和操作

在SketchUp中，面可以通过Sketchup::Face类来创建和操作。

#获取当前模型

model=Sketchup.active_model

#获取当前模型的活动实体集合

entities=model.active_entity

#创建四个点

point1=Geom::Point3d.new(0,0,0)

point2=Geom::Point3d.new(10,0,0)

point3=Geom::Point3d.new(10,10,0)

point4=Ge