1. 平台概述
GeoVision 几何视界是一个基于Three.js的3D几何作图平台,支持创建、编辑和操作各种几何图形,适用于数学教学、几何演示等场景。平台提供直观的可视化界面,支持多种几何体的创建和编辑,以及丰富的交互功能。
2. 界面布局
- 左侧工具栏:包含编辑模式切换和基础几何体工具
- 顶部控制栏:包含导入/导出、组合/解组、坐标系显示等功能按钮
-
右侧面板:
- 属性面板:用于修改选中对象的属性
- 变换控制:控制对象的平移和旋转
- 场景列表:显示场景中所有对象
- 主画布:3D视图操作区域
3. 基本功能
3.1 编辑模式
-
普通模式:
- 默认模式,用于创建和编辑单个对象
- 可以自由拖拽和修改对象属性
- 支持点的创建和移动
-
连线模式:
- 用于创建两点之间的线段
- 点击第一个点后,移动鼠标会显示预览线
- 点击第二个点完成线段创建
-
组面模式:
- 用于创建多边形面
- 至少需要三个点才能形成面
- 点击的点按顺序连接形成面
3.2 基础几何体
简单几何体:
- 点:基础图元,可用于构建线和面
- 四边形:可自定义长度和宽度的平面矩形
- 标签:可编辑的文本标注
3D几何体:
- 立方体:可设置长宽高
- 球体:标准球体
- 圆柱:可设置顶面半径、底面半径和高度
- 圆锥:标准圆锥体
- 棱锥:可设置棱数、半径和高度
- 圆环:环形几何体
- 圆形/扇形:可设置半径、角度和厚度
4. 详细操作指南
4.1 几何体创建
4.1.1 基础创建步骤
- 从左侧工具栏选择需要创建的几何体
- 将其拖拽到画布中的目标位置
- 根据几何体类型,可能会弹出参数配置面板
- 设置参数后点击"生成"完成创建
4.1.2 参数配置说明(举例)
立方体参数:
参数 |
说明 |
默认值 |
长度 |
X轴方向的长度 |
2 |
宽度 |
Y轴方向的宽度 |
2 |
高度 |
Z轴方向的高度 |
2 |
圆柱体参数:
参数 |
说明 |
默认值 |
顶面半径 |
顶部圆面的半径 |
2 |
底面半径 |
底部圆面的半径 |
2 |
高度 |
圆柱体的高度 |
0.5 |
扇形参数:
参数 |
说明 |
默认值 |
半径 |
扇形的半径 |
2 |
角度 |
扇形的角度(1-360度) |
90 |
厚度 |
扇形的厚度 |
0.5 |
4.2 点线面高级操作
4.2.1 点操作
- 创建:在普通模式下拖拽点工具到画布
- 移动:点击选中后可自由拖拽
- 删除:选中点后按Delete键
- 磁吸:移动时靠近其他点会自动吸附
4.2.2 线操作
- 切换到连线模式
- 依次点击两个点创建线段
- 移动端点时线段会自动更新
- 不能创建重复的线段
- 线段分为实线和虚线两类
4.2.3 面操作
- 切换到组面模式
- 依次点击至少三个点
- 点的顺序决定面的形成方式
- 移动任意点时面会自动更新
- 不能创建重复的面
4.3 对象编辑
4.3.1 变换操作
-
平移模式:
- 点击变换控制面板中的平移按钮
- 通过拖拽控制器移动对象
- 支持X、Y、Z轴方向的移动
-
旋转模式:
- 点击变换控制面板中的旋转按钮
- 通过拖拽控制器旋转对象
- 支持绕X、Y、Z轴的旋转
注意:标签对象只支持平移操作,不支持旋转。
4.3.2 属性修改
- 颜色:使用颜色选择器修改对象颜色
-
透明度:
- 数值范围:0-1
- 0表示完全透明
- 1表示完全不透明
-
尺寸:
4.4 组合操作详解
4.4.1 多选操作
- 按住Shift键点击多个对象
- 被选中的对象会高亮显示
- 再次点击可取消选中
4.4.2 组合
- 选中多个对象后点击"组合"按钮
- 组合后的对象会作为一个整体移动和旋转
- 组合对象会在场景列表中显示为一个组
- 用户不能删除组合里的子物体,需要解组后才能执行删除操作
4.4.3 解组
- 选中组合对象
- 点击"取消组合"按钮
- 组内对象会恢复独立状态
注意:导入的模型组合后不能解组,这是为了保持模型的完整性。
5. 高级功能详解
5.1 模型导入导出
5.1.1 导入模型
- 点击"导入"按钮
- 选择.gltf或.glb格式的文件
- 模型会自动加载到场景中
- 可以调整模型的位置和方向
5.1.2 导出模型
- 点击"导出"按钮
- 场景中的所有可见对象会被导出
- 导出格式为.glb
- 文件会自动下载到本地
提示:导出时会保留所有对象的变换、材质和标签信息。
5.2 标签系统详解
5.2.1 创建标签
- 从工具栏拖拽标签工具到画布
- 标签会创建在鼠标位置
- 默认文本为"标签"
5.2.2 编辑标签
- 双击标签文本进入编辑模式
- 输入新的文本内容
- 按Enter键或点击其他位置完成编辑
5.2.3 标签操作
- 可以自由拖拽移动位置
- 可以与其他对象一起组合
- 可以通过场景列表控制显示/隐藏
注意:编辑标签文本时,删除键不会删除标签对象,这是为了防止误操作。
5.3 磁吸功能详解
磁吸功能可以帮助精确定位对象,特别是在创建精确的几何结构时非常有用。
5.3.1 工作原理
- 移动对象时会自动检测周围的顶点
- 当距离小于阈值时会自动吸附
- 吸附点会显示绿色高亮提示
5.3.2 适用场景
- 点的精确定位
- 线段端点的对齐
- 面的顶点对齐
- 几何体的精确拼接
5.4 公式作图与收缩面板
5.4.1 功能入口
- 左侧工具栏中"公式作图"区域,支持输入2D、3D函数和参数方程,自动生成对应图形。
- 支持 y=f(x)、z=f(x,y)、参数方程 x=f(u,v), y=f(u,v), z=f(u,v) 的输入。
5.4.2 收缩面板交互
- "公式作图"区域采用可收缩面板设计,初始收起,点击标题栏可展开/收起输入区域。
- 展开时可输入公式并生成图形,收起时节省界面空间。
- 面板右侧有箭头指示当前展开/收起状态。
5.4.3 交互细节
- 输入框获得焦点时,Delete键不会误删场景物体。
- 支持设置公式图颜色、透明度,导出时自动包含公式生成的图形。
6. 场景管理
6.1 场景列表
- 显示所有场景中的对象
- 对象按创建顺序排列
- 组合对象会显示为一个条目
- 可以通过点击快速选中对象
6.2 对象控制
- 眼睛图标控制对象显示/隐藏
- 点击对象名称选中对象
- 选中对象会在列表中高亮显示
6.3 坐标系
- 可以通过按钮显示/隐藏坐标系
- 红色轴代表X轴
- 绿色轴代表Y轴
- 蓝色轴代表Z轴
最佳实践建议:
- 创建复杂结构时,建议先规划好点的位置
- 使用组合功能管理相关的对象
- 适当使用标签标注重要信息
- 支持Ctrl+C/V复制黏贴功能,对于点与标签的处理较为方便
- 合理使用磁吸功能提高精确度
- 根据需要切换平移和旋转模式,灵活调整对象位置和方向
- 在移动和旋转及设置属性时,可以使用Ctrl+Z返回上一步