基於 HTML5 + WebGL 實現的垃圾分類系統

前言

垃圾分類，通常是指按必定規定或標準將垃圾分類儲存、分類投放和分類搬運，從而轉變成公共資源的一系列活動的總稱。分類的目的是提升垃圾的資源價值和經濟價值，力爭物盡其用。垃圾在分類儲存階段屬於公衆的私有品，垃圾經公衆分類投放後成爲公衆所在小區或社區的區域性準公共資源，垃圾分類搬運到垃圾集中點或轉運站後成爲沒有排除性的公共資源。從國內外各城市對生活垃圾分類的方法來看，大體都是根據垃圾的成分、產生量，結合本地垃圾的資源利用和處理方式來進行分類的。到2019年6月25日，生活垃圾分類制度將入法。一套應用於工業物聯網的智能一體化的垃圾分類機械臂將隨之而來，由此，我應用 HT for Web  的圖型化編輯工具打造了一款形象生動的例子：Garbage classification，也藉此機會與你們一塊兒分享和學習。

代碼實現

（注：gif 的上傳大小有限，實際效果與還請參考 demo 連接）

首先，我應用已經精心佈置好的 3D 場景，爲了有更好的操做體驗感，咱們要從它的基本設置開始：

gv.setMovableFunc(() => { return false }) // 禁止拖動
gv.getWireframe = (d) => { d.s('wf.visible', false) }  // 隱藏選中邊框
gv.setEye([583, -212, -789]) // 設置眼睛
gv.setCenter([-76, -654, -133]) // 設置中心點
gv.setFar(100000) // 設置遠端位置
gv.setNear(10) // 設置近端位置
gv.setInteractors([ new ht.graph3d.MapInteractor(gv) ]) // 設置交互限制
gv.setSkyBox(dm.getDataByTag('skyBox')) // 設置天空球
window.document.oncontextmenu = () => { return false } // 全局設置右鍵菜單禁用
gv.scene = { // 複製初始位置
    eye: ht.Default.clone(gv.getEye()),
    center: ht.Default.clone(gv.getCenter()),
    far: ht.Default.clone(gv.getFar()),
    near: ht.Default.clone(gv.getNear()),
}

我複製了一下整個場景的初始視角狀況方便我作稍後的處理，我監聽了部分鼠標事件來造成本身的操做風格（好比雙擊背景還原視角以及雙擊模型拉近視角）：

gv.mi(e => {
    let data = e.data
    let kind = e.kind
    if (kind === 'doubleClickBackground') { // 雙擊背景
        gv.moveCamera(this.gv.scene.eye, this.gv.scene.center, {duration : 1000}) // 恢復視角
    }
    else if (kind === 'doubleClickData') { // 雙擊模型
        gv.flyTo(data, {animation : {duration : 500}, distance : 800}) // 拉近視角
    }
})

好了，準備工做作好了，下面來實現動畫部分，除了瞭解 垃圾分類 的方式外我還參考了網上不少機械臂的視頻，學習它的運動模式和動做細節，對每一個結構和部位的動畫進行步驟的排序和構思。這裏我挑選幾處動畫的實現方式來展現：

function mechanicalArmAnim1() {
　　ht.Default.startAnim({
　　　　duration: 1000,
　　　　easing: (t) => { return t },
　　　　action: (v, t) => {
　　　　　　postbrachium.r3(degrees(0) + (degrees(20) - degrees(0)) * v, postbrachium.r3()[1], postbrachium.r3()[2]) // 後臂向下移
　　　　},
　　　　finishFunc: () => {
　　　　　　setTimeout(() => {
　　　　　　　　mechanicalArmAnim2()
　　　　　　}, 300)
　　　　}
　　})
}
function mechanicalArmAnim2() {
　　ht.Default.startAnim({
　　　　duration: 1000,
　　　　easing: (t) => { return t },
　　　　action: (v, t) => {
　　　　　　postbrachium.p3(-208 + (-184 + 208) * v, postbrachium.p3()[1], postbrachium.p3()[2]) // 後臂前伸
　　　　　　hydraulicRod1.r3(degrees(0) + (degrees(8) - degrees(0)) * v, hydraulicRod1.r3()[1], hydraulicRod1.r3()[2]) // 液壓桿1傾斜
　　　　　　extensionRod1.r3(degrees(0) + (degrees(8) - degrees(0)) * v, extensionRod1.r3()[1], extensionRod1.r3()[2]) // 伸長杆1傾斜
　　　　　　extensionRod1.p3(-169 + (-185 + 169) * v, -516 + (-511 + 516) * v, extensionRod1.p3()[2]) // 伸長杆1伸長
　　　　　　hydraulicRod2.r3(degrees(0) + (degrees(-8) - degrees(0)) * v, hydraulicRod2.r3()[1], hydraulicRod2.r3()[2]) // 液壓桿2傾斜
　　　　　　extensionRod2.r3(degrees(0) + (degrees(-8) - degrees(0)) * v, extensionRod2.r3()[1], extensionRod2.r3()[2]) // 伸長杆2傾斜
　　　　　　extensionRod2.p3(-169 + (-185 + 169) * v, -516 + (-511 + 516) * v, extensionRod2.p3()[2]) // 伸長杆2伸長
　　　　},
　　　　finishFunc: () => {
　　　　　　setTimeout(() => {
　　　　　　　　mechanicalArmAnim3()
　　　　　　}, 300)
　　　　}
　　})
}
function mechanicalArmAnim3() {
　　let oldValue = antebrachium.r3()[0]
　　ht.Default.startAnim({
　　　　duration: 1000,
　　　　easing: (t) => { return t },
　　　　action: (v, t) => {
　　　　　　hydraulicRod1.r3(degrees(8) + (degrees(7) - degrees(8)) * v, hydraulicRod1.r3()[1], hydraulicRod1.r3()[2]) // 液壓桿1傾斜
　　　　　　extensionRod1.r3(degrees(8) + (degrees(7) - degrees(8)) * v, extensionRod1.r3()[1], extensionRod1.r3()[2]) // 伸長杆1傾斜
　　　　　　extensionRod1.p3(-185 + (-186 + 185) * v, -511 + (-507 + 511) * v, extensionRod1.p3()[2]) // 伸長杆1伸長
　　　　　　hydraulicRod2.r3(degrees(-8) + (degrees(-7) - degrees(-8)) * v, hydraulicRod2.r3()[1], hydraulicRod2.r3()[2]) // 液壓桿2傾斜
　　　　　　extensionRod2.r3(degrees(-8) + (degrees(-7) - degrees(-8)) * v, extensionRod2.r3()[1], extensionRod2.r3()[2]) // 伸長杆2傾斜
　　　　　　extensionRod2.p3(-185 + (-186 + 185) * v, -511 + (-507 + 511) * v, extensionRod2.p3()[2]) // 伸長杆2伸長
　　　　　　postbrachium.r3(degrees(20) + (degrees(25) - degrees(20)) * v, postbrachium.r3()[1], postbrachium.r3()[2]) // 後臂向下移
　　　　　　antebrachium.r3(oldValue + (degrees(-40) - oldValue) * v, antebrachium.r3()[1], antebrachium.r3()[2]) // 前臂向下移
　　　　　　claw1.r3(degrees(-20) + (degrees(-60) - degrees(-20)) * v, claw1.r3()[1], claw1.r3()[2]) // 上爪抓取
　　　　　　claw2.r3(degrees(-60) + (degrees(-30) - degrees(-60)) * v, claw2.r3()[1], claw2.r3()[2]) // 下爪抓取
　　　　},
　　　　finishFunc: () => {
　　　　　　mechanicalArmAnim4()
　　　　}
　　})
}

這一段動畫是機械臂從初始化狀態到向下抓取的一個過程，我將每段動畫分紅函數來寫比較方便後續管理，每一處也表明了一個步驟。這其中最複雜且細微的步驟要數液壓桿的運動了，爲了讓動畫看起來更加真實，我除了將手臂單獨運動的過程當中加入了延時執行下一段動畫以體現機器運動的特色外，也把液壓桿的部分也作了動畫，若是不作處理，那麼機械臂在上下移動的時候就會有不科學的效果出現。動畫函數 在這種 demo 中應用的最廣，並且裏面也包含了一些緩動函數，有興趣的博友們能夠 點此處 本身親自動手玩一玩~

這裏面的拾取垃圾步驟還應用了我過去介紹過的 吸附 功能，這個方法很是的適合抓取物體的動做，經過 setHost 使節點吸附於宿主，這樣就至關於子節點跟隨父節點移動，此時只須要對機械臂進行偏移和旋轉的操做，垃圾便會隨之一塊兒運動了，大大減小了工做量！

還有一部分更酷的屬性設置給你們展現一下，可讓 3D 場景總體有更真實的陰影處理效果。首先咱們要注意將無關的節點陰影經過 node.s('shadow.cast', false) 關閉，好比編組用的box，背景，地板和麪板等。

最後咱們就把陰影的細節作下調整，達到比較好的效果：

gv.enableShadow(true, {
　　degreeX : 0,       // 投影 x 軸角度
　　degreeZ : -25,      // 投影 z 軸角度
　　intensity : 0.3,    // 陰影強度， 1 爲黑色
　　quality : 'high',  // low / medium / high / ultra / 4096數值, 質量
　　type : 'soft',     // none / hard / soft
　　radius : 0.2,      // type 爲 hard / soft 時，補充的邊緣厚度，用來提供更柔和的邊緣
　　bias : -0.003     // 深度浮點誤差補足
})

總結

更多動畫 demo 以及工業化領域的文章請繼續關注個人博客，感謝你們的支持！

醫療站（http://www.javashuo.com/article/p-mognqljt-gg.html）

在工業物聯網從嬰兒走到青年的成熟道路上，必定會有更多的潛力和挑戰在等着咱們，等待咱們去開發，等待咱們去創造！相信咱們的技術成爲國際水準會指日可待！同時在十一國慶後的第一個工做日祝你們精神飽滿，工做順利！