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<!DOCTYPE html><html lang="fr"><head>
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<meta charset="utf-8">
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<title>Optimiser de nombreux objets animés</title>
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<meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
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<meta name="twitter:card" content="summary_large_image">
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<meta name="twitter:site" content="@threejs">
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<meta name="twitter:title" content="Three.js – Optimiser de nombreux objets animés">
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<meta property="og:image" content="https://threejs.org/files/share.png">
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<link rel="shortcut icon" href="../../files/favicon_white.ico" media="(prefers-color-scheme: dark)">
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<link rel="shortcut icon" href="../../files/favicon.ico" media="(prefers-color-scheme: light)">
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<link rel="stylesheet" href="../resources/lesson.css">
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<link rel="stylesheet" href="../resources/lang.css">
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<script type="importmap">
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{
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"imports": {
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"three": "../../build/three.module.js"
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}
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}
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</script>
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</head>
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<body>
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<div class="container">
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<div class="lesson-title">
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<h1>Optimiser de nombreux objets animés</h1>
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</div>
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<div class="lesson">
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<div class="lesson-main">
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<p>Cet article est une continuation de <a href="optimize-lots-of-objects.html">un article sur l'optimisation de nombreux objets
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</a>. Si vous ne l'avez pas encore lu,
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veuillez le lire avant de poursuivre. </p>
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<p>Dans l'article précédent, nous avons fusionné environ 19000 cubes en une
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seule géométrie. Cela a eu l'avantage d'optimiser notre dessin
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de 19000 cubes, mais cela a eu l'inconvénient de rendre plus difficile
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le déplacement d'un cube individuel.</p>
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<p>Selon ce que nous essayons d'accomplir, il existe différentes solutions.
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Dans ce cas, affichons plusieurs ensembles de données et animons la transition entre les ensembles.</p>
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<p>La première chose à faire est d'obtenir plusieurs ensembles de données. Idéalement, nous
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pré-traiterions probablement les données hors ligne, mais dans ce cas, chargeons 2 ensembles de
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données et générons-en 2 autres.</p>
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<p>Voici notre ancien code de chargement</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">loadFile('resources/data/gpw/gpw_v4_basic_demographic_characteristics_rev10_a000_014mt_2010_cntm_1_deg.asc')
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.then(parseData)
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.then(addBoxes)
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.then(render);
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</pre>
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<p>Changeons-le pour quelque chose comme ceci</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">async function loadData(info) {
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const text = await loadFile(info.url);
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info.file = parseData(text);
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}
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async function loadAll() {
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const fileInfos = [
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{name: 'men', hueRange: [0.7, 0.3], url: 'resources/data/gpw/gpw_v4_basic_demographic_characteristics_rev10_a000_014mt_2010_cntm_1_deg.asc' },
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{name: 'women', hueRange: [0.9, 1.1], url: 'resources/data/gpw/gpw_v4_basic_demographic_characteristics_rev10_a000_014ft_2010_cntm_1_deg.asc' },
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];
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await Promise.all(fileInfos.map(loadData));
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...
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}
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loadAll();
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</pre>
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<p>Le code ci-dessus chargera tous les fichiers dans <code class="notranslate" translate="no">fileInfos</code> et une fois terminé, chaque objet
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dans <code class="notranslate" translate="no">fileInfos</code> aura une propriété <code class="notranslate" translate="no">file</code> contenant le fichier chargé. <code class="notranslate" translate="no">name</code> et <code class="notranslate" translate="no">hueRange</code>
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seront utilisés plus tard. <code class="notranslate" translate="no">name</code> sera pour un champ d'interface utilisateur. <code class="notranslate" translate="no">hueRange</code> sera utilisé pour
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choisir une plage de teintes à appliquer.</p>
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<p>Les deux fichiers ci-dessus sont apparemment le nombre d'hommes par zone et le nombre de
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femmes par zone en 2010. Notez que je n'ai aucune idée si ces données sont correctes, mais
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ce n'est pas vraiment important. L'important est de montrer différents ensembles
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de données.</p>
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<p>Générons 2 ensembles de données supplémentaires. L'un représentant les lieux où le nombre
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d'hommes est supérieur au nombre de femmes, et inversement, les lieux où
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le nombre de femmes est supérieur au nombre d'hommes. </p>
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<p>La première chose, écrivons une fonction qui, étant donné un tableau bidimensionnel
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de tableaux comme nous avions précédemment, va l'appliquer pour générer un nouveau tableau bidimensionnel
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de tableaux.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function mapValues(data, fn) {
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return data.map((row, rowNdx) => {
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return row.map((value, colNdx) => {
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return fn(value, rowNdx, colNdx);
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});
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});
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}
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</pre>
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<p>Comme la fonction normale <code class="notranslate" translate="no">Array.map</code>, la fonction <code class="notranslate" translate="no">mapValues</code> appelle une fonction
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<code class="notranslate" translate="no">fn</code> pour chaque valeur dans le tableau de tableaux. Elle lui passe la valeur ainsi que les
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indices de ligne et de colonne.</p>
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<p>Maintenant, écrivons du code pour générer un nouveau fichier qui est une comparaison entre 2
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fichiers.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function makeDiffFile(baseFile, otherFile, compareFn) {
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let min;
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let max;
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const baseData = baseFile.data;
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const otherData = otherFile.data;
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const data = mapValues(baseData, (base, rowNdx, colNdx) => {
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const other = otherData[rowNdx][colNdx];
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if (base === undefined || other === undefined) {
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return undefined;
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}
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const value = compareFn(base, other);
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min = Math.min(min === undefined ? value : min, value);
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max = Math.max(max === undefined ? value : max, value);
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return value;
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});
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// make a copy of baseFile and replace min, max, and data
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// with the new data
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return {...baseFile, min, max, data};
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}
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</pre>
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<p>Le code ci-dessus utilise <code class="notranslate" translate="no">mapValues</code> pour générer un nouvel ensemble de données qui est
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une comparaison basée sur la fonction <code class="notranslate" translate="no">compareFn</code> passée en paramètre. Il suit également
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les résultats <code class="notranslate" translate="no">min</code> et <code class="notranslate" translate="no">max</code> de la comparaison. Enfin, il crée un nouveau fichier avec
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toutes les mêmes propriétés que <code class="notranslate" translate="no">baseFile</code>, sauf avec de nouvelles valeurs pour <code class="notranslate" translate="no">min</code>, <code class="notranslate" translate="no">max</code> et <code class="notranslate" translate="no">data</code>.</p>
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<p>Ensuite, utilisons cela pour créer 2 nouveaux ensembles de données.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">{
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const menInfo = fileInfos[0];
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const womenInfo = fileInfos[1];
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const menFile = menInfo.file;
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const womenFile = womenInfo.file;
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function amountGreaterThan(a, b) {
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return Math.max(a - b, 0);
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}
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fileInfos.push({
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name: '>50%men',
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hueRange: [0.6, 1.1],
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file: makeDiffFile(menFile, womenFile, (men, women) => {
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return amountGreaterThan(men, women);
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}),
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});
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fileInfos.push({
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|
name: '>50% women',
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hueRange: [0.0, 0.4],
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file: makeDiffFile(womenFile, menFile, (women, men) => {
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return amountGreaterThan(women, men);
|
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|
}),
|
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|
});
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|
}
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</pre>
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<p>Maintenant, générons une interface utilisateur pour sélectionner parmi ces ensembles de données. Nous avons d'abord besoin
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d'un peu de HTML pour l'interface utilisateur.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-html" translate="no"><body>
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<canvas id="c"></canvas>
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+ <div id="ui"></div>
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</body>
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</pre>
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<p>et du CSS pour le faire apparaître en haut à gauche</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-css" translate="no">#ui {
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position: absolute;
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left: 1em;
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top: 1em;
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}
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#ui>div {
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font-size: 20pt;
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padding: 1em;
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display: inline-block;
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}
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#ui>div.selected {
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color: red;
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}
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</pre>
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<p>Ensuite, nous pouvons parcourir chaque fichier et générer un ensemble de boîtes fusionnées par
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ensemble de données, ainsi qu'un élément qui, au survol, affichera cet ensemble
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et masquera tous les autres.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">// afficher les données sélectionnées, masquer les autres
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function showFileInfo(fileInfos, fileInfo) {
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fileInfos.forEach((info) => {
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const visible = fileInfo === info;
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info.root.visible = visible;
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info.elem.className = visible ? 'selected' : '';
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});
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|
requestRenderIfNotRequested();
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}
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const uiElem = document.querySelector('#ui');
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fileInfos.forEach((info) => {
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const boxes = addBoxes(info.file, info.hueRange);
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info.root = boxes;
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const div = document.createElement('div');
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info.elem = div;
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div.textContent = info.name;
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uiElem.appendChild(div);
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div.addEventListener('mouseover', () => {
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showFileInfo(fileInfos, info);
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});
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|
});
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// afficher le premier ensemble de données
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showFileInfo(fileInfos, fileInfos[0]);
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</pre>
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<p>Une autre modification dont nous avons besoin par rapport à l'exemple précédent est de faire en sorte
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que <code class="notranslate" translate="no">addBoxes</code> accepte un <code class="notranslate" translate="no">hueRange</code>.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">-function addBoxes(file) {
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+function addBoxes(file, hueRange) {
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...
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// calculer une couleur
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- const hue = THREE.MathUtils.lerp(0.7, 0.3, amount);
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+ const hue = THREE.MathUtils.lerp(...hueRange, amount);
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...
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</pre>
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<p>et avec cela, nous devrions pouvoir afficher 4 ensembles de données. Survolez les étiquettes
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avec la souris ou touchez-les pour changer d'ensemble.</p>
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<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
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<div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/lots-of-objects-multiple-data-sets.html"></iframe></div>
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|
<a class="threejs_center" href="/manual/examples/lots-of-objects-multiple-data-sets.html" target="_blank">cliquer ici pour ouvrir dans une fenêtre séparée</a>
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</div>
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<p></p>
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<p>Notez qu'il y a quelques points de données étranges qui ressortent vraiment. Je me demande ce qui se passe
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avec ceux-là !??! Dans tous les cas, comment animer entre ces 4 ensembles de données.</p>
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<p>Beaucoup d'idées.</p>
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<ul>
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<li><p>Faites simplement un fondu entre eux en utilisant <a href="/docs/#api/en/materials/Material.opacity"><code class="notranslate" translate="no">Material.opacity</code></a></p>
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<p>Le problème avec cette solution est que les cubes se superposent parfaitement, ce qui
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entraînera des problèmes de z-fighting. Il est possible de résoudre
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cela en changeant la fonction de profondeur et en utilisant le blending. Nous devrions
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probablement examiner cette option.</p>
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</li>
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<li><p>Agrandissez l'ensemble que nous voulons voir et réduisez les autres ensembles</p>
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<p>Parce que toutes les boîtes ont leur origine au centre de la planète,
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si nous les réduisons en dessous de 1.0, elles s'enfonceront dans la planète. Au début, cela
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semble une bonne idée, mais le problème est que toutes les boîtes de faible hauteur
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disparaîtront presque immédiatement et ne seront pas remplacées tant que le nouvel
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ensemble de données n'aura pas atteint 1.0. Cela rend la transition peu agréable.
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On pourrait peut-être résoudre cela avec un shader personnalisé sophistiqué.</p>
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</li>
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<li><p>Utiliser les Morphtargets</p>
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<p>Les Morphtargets sont un moyen de fournir plusieurs valeurs pour chaque sommet
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de la géométrie et de les <em>morpher</em> ou de les interpoler linéairement (lerp).
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Les Morphtargets sont le plus souvent utilisés pour l'animation faciale de personnages
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3D, mais ce n'est pas leur seule utilisation.</p>
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</li>
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</ul>
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<p>Essayons les morphtargets.</p>
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<p>Nous créerons toujours une géométrie pour chaque ensemble de données, mais nous extrairons
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ensuite l'attribut <code class="notranslate" translate="no">position</code> de chacun et les utiliserons comme morphtargets.</p>
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<p>Changeons d'abord <code class="notranslate" translate="no">addBoxes</code> pour qu'elle crée et retourne simplement la géométrie fusionnée.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">-function addBoxes(file) {
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+function makeBoxes(file, hueRange) {
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const {min, max, data} = file;
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const range = max - min;
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...
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- const mergedGeometry = BufferGeometryUtils.mergeGeometries(
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- geometries, false);
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- const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
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- vertexColors: true,
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- });
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- const mesh = new THREE.Mesh(mergedGeometry, material);
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- scene.add(mesh);
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- return mesh;
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+ return BufferGeometryUtils.mergeGeometries(
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|
+ geometries, false);
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}
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</pre>
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<p>Il y a cependant une autre chose que nous devons faire ici. Les morphtargets doivent
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tous avoir exactement le même nombre de sommets. Le sommet #123 dans une cible doit
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avoir un sommet correspondant #123 dans toutes les autres cibles. Mais, tel que c'est actuellement,
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différents ensembles de données pourraient avoir des points de données sans données, donc aucune boîte ne sera
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générée pour ce point, ce qui signifierait l'absence de sommets correspondants pour un autre
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ensemble. Nous devons donc vérifier tous les ensembles de données et soit toujours générer
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quelque chose s'il y a des données dans n'importe quel ensemble, soit ne rien générer s'il
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manque des données dans n'importe quel ensemble. Faisons le second cas.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">+function dataMissingInAnySet(fileInfos, latNdx, lonNdx) {
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+ for (const fileInfo of fileInfos) {
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+ if (fileInfo.file.data[latNdx][lonNdx] === undefined) {
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+ return true;
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+ }
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+ }
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+ return false;
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+}
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-function makeBoxes(file, hueRange) {
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+function makeBoxes(file, hueRange, fileInfos) {
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const {min, max, data} = file;
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const range = max - min;
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...
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const geometries = [];
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data.forEach((row, latNdx) => {
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row.forEach((value, lonNdx) => {
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+ if (dataMissingInAnySet(fileInfos, latNdx, lonNdx)) {
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+ return;
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+ }
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const amount = (value - min) / range;
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...
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</pre>
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<p>Maintenant, nous allons changer le code qui appelait <code class="notranslate" translate="no">addBoxes</code> pour qu'il utilise <code class="notranslate" translate="no">makeBoxes</code>
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et configure les morphtargets.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">+// créer la géométrie pour chaque ensemble de données
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+const geometries = fileInfos.map((info) => {
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+ return makeBoxes(info.file, info.hueRange, fileInfos);
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+});
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+
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+// utiliser la première géométrie comme base
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+// et ajouter toutes les géométries comme morphtargets
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+const baseGeometry = geometries[0];
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+baseGeometry.morphAttributes.position = geometries.map((geometry, ndx) => {
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+ const attribute = geometry.getAttribute('position');
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+ const name = `target${ndx}`;
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+ attribute.name = name;
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+ return attribute;
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+});
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+baseGeometry.morphAttributes.color = geometries.map((geometry, ndx) => {
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+ const attribute = geometry.getAttribute('color');
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+ const name = `target${ndx}`;
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+ attribute.name = name;
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+ return attribute;
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+});
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+const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
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+ vertexColors: true,
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+});
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+const mesh = new THREE.Mesh(baseGeometry, material);
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+scene.add(mesh);
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const uiElem = document.querySelector('#ui');
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fileInfos.forEach((info) => {
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- const boxes = addBoxes(info.file, info.hueRange);
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- info.root = boxes;
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const div = document.createElement('div');
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info.elem = div;
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div.textContent = info.name;
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uiElem.appendChild(div);
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function show() {
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showFileInfo(fileInfos, info);
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}
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div.addEventListener('mouseover', show);
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div.addEventListener('touchstart', show);
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});
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// afficher le premier ensemble de données
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showFileInfo(fileInfos, fileInfos[0]);
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</pre>
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<p>Ci-dessus, nous créons une géométrie pour chaque ensemble de données, utilisons la première comme base,
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puis obtenons un attribut <code class="notranslate" translate="no">position</code> de chaque géométrie et l'ajoutons comme
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morphtarget à la géométrie de base pour <code class="notranslate" translate="no">position</code>.</p>
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<p>Maintenant, nous devons changer la manière dont nous affichons et masquons les différents ensembles de données.
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Au lieu d'afficher ou de masquer un maillage, nous devons modifier l'influence des
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morphtargets. Pour l'ensemble de données que nous voulons voir, nous devons avoir une influence de 1,
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et pour tous ceux que nous ne voulons pas voir, nous devons avoir une influence de 0.</p>
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<p>Nous pourrions simplement les régler directement à 0 ou 1, mais si nous faisions cela, nous ne verrions aucune
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animation, cela se ferait instantanément, ce qui ne serait pas différent de ce que nous avons déjà.
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Nous pourrions également écrire du code d'animation personnalisé, ce qui serait facile,
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mais comme le globe webgl original utilise
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<a href="https://github.com/tweenjs/tween.js/">une bibliothèque d'animation</a>, utilisons la même ici.</p>
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<p>Nous devons inclure la bibliothèque</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">import * as THREE from 'three';
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import * as BufferGeometryUtils from 'three/addons/utils/BufferGeometryUtils.js';
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import {OrbitControls} from 'three/addons/controls/OrbitControls.js';
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+import TWEEN from 'three/addons/libs/tween.module.js';
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</pre>
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<p>Et ensuite, créer un <code class="notranslate" translate="no">Tween</code> pour animer les influences.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">// afficher les données sélectionnées, masquer les autres
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function showFileInfo(fileInfos, fileInfo) {
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+ const targets = {};
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- fileInfos.forEach((info) => {
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+ fileInfos.forEach((info, i) => {
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const visible = fileInfo === info;
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- info.root.visible = visible;
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info.elem.className = visible ? 'selected' : '';
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+ targets[i] = visible ? 1 : 0;
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|
});
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+ const durationInMs = 1000;
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+ new TWEEN.Tween(mesh.morphTargetInfluences)
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+ .to(targets, durationInMs)
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+ .start();
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requestRenderIfNotRequested();
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}
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</pre>
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<p>Nous sommes également censés appeler <code class="notranslate" translate="no">TWEEN.update</code> à chaque image dans notre boucle de rendu,
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mais cela soulève un problème. « tween.js » est conçu pour un rendu continu,
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mais nous <a href="rendering-on-demand.html">rendons à la demande</a>. Nous pourrions
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passer au rendu continu, mais il est parfois agréable de ne rendre qu'à la demande
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car cela permet d'économiser l'énergie de l'utilisateur lorsque rien ne se passe,
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alors voyons si nous pouvons le faire animer à la demande.</p>
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<p>Nous allons créer un <code class="notranslate" translate="no">TweenManager</code> pour nous aider. Nous l'utiliserons pour créer les <code class="notranslate" translate="no">Tween</code>s
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et les suivre. Il aura une méthode <code class="notranslate" translate="no">update</code> qui retournera <code class="notranslate" translate="no">true</code>
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si nous devons l'appeler à nouveau, et <code class="notranslate" translate="no">false</code> si toutes les animations sont terminées.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class TweenManger {
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constructor() {
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this.numTweensRunning = 0;
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}
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|
_handleComplete() {
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--this.numTweensRunning;
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console.assert(this.numTweensRunning >= 0);
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}
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createTween(targetObject) {
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const self = this;
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++this.numTweensRunning;
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let userCompleteFn = () => {};
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// create a new tween and install our own onComplete callback
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const tween = new TWEEN.Tween(targetObject).onComplete(function(...args) {
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self._handleComplete();
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userCompleteFn.call(this, ...args);
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});
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// replace the tween's onComplete function with our own
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// so we can call the user's callback if they supply one.
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tween.onComplete = (fn) => {
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userCompleteFn = fn;
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return tween;
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|
};
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return tween;
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}
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|
update() {
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TWEEN.update();
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return this.numTweensRunning > 0;
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}
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|
}
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</pre>
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<p>Pour l'utiliser, nous allons en créer un</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function main() {
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const canvas = document.querySelector('#c');
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const renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true, canvas});
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+ const tweenManager = new TweenManger();
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...
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</pre>
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<p>Nous l'utiliserons pour créer nos <code class="notranslate" translate="no">Tween</code>s.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">// afficher les données sélectionnées, masquer les autres
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function showFileInfo(fileInfos, fileInfo) {
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const targets = {};
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fileInfos.forEach((info, i) => {
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const visible = fileInfo === info;
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info.elem.className = visible ? 'selected' : '';
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targets[i] = visible ? 1 : 0;
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|
});
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const durationInMs = 1000;
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- new TWEEN.Tween(mesh.morphTargetInfluences)
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+ tweenManager.createTween(mesh.morphTargetInfluences)
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.to(targets, durationInMs)
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.start();
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requestRenderIfNotRequested();
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}
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</pre>
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<p>Ensuite, nous mettrons à jour notre boucle de rendu pour mettre à jour les tweens et continuer à rendre
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s'il y a encore des animations en cours.</p>
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<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function render() {
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renderRequested = false;
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if (resizeRendererToDisplaySize(renderer)) {
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const canvas = renderer.domElement;
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camera.aspect = canvas.clientWidth / canvas.clientHeight;
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camera.updateProjectionMatrix();
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}
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+ if (tweenManager.update()) {
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+ requestRenderIfNotRequested();
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|
+ }
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controls.update();
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renderer.render(scene, camera);
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|
}
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|
|
render();
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</pre>
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<p>Et avec cela, nous devrions pouvoir animer entre les ensembles de données.</p>
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<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
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<div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/lots-of-objects-morphtargets.html"></iframe></div>
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<a class="threejs_center" href="/manual/examples/lots-of-objects-morphtargets.html" target="_blank">cliquer ici pour ouvrir dans une fenêtre séparée</a>
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</div>
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<p></p>
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<p>J'espère que parcourir ceci a été utile. L'utilisation des morphtargets est une technique courante pour
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déplacer de nombreux objets. Par exemple, nous pourrions donner à chaque cube un endroit aléatoire
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dans une autre cible et morpher de là à leurs premières positions sur le globe.
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Cela pourrait être une façon intéressante de présenter le globe.</p>
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<p>Ensuite, vous pourriez être intéressé par l'ajout d'étiquettes à un globe, ce qui est abordé
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dans <a href="align-html-elements-to-3d.html">Aligner les éléments HTML sur la 3D</a>.</p>
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<p>Note : Nous pourrions essayer de simplement représenter le pourcentage d'hommes ou de femmes, ou la différence
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brute, mais compte tenu de la manière dont nous affichons les informations, des cubes qui poussent
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depuis la surface de la terre, nous préférerions que la plupart des cubes soient bas. Si nous
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utilisions l'une de ces autres comparaisons, la plupart des cubes auraient environ la moitié
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de leur hauteur maximale, ce qui ne donnerait pas une bonne visualisation. N'hésitez pas
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à changer <code class="notranslate" translate="no">amountGreaterThan</code> de <a href="/docs/#api/en/math/Math.max(a - b, 0)"><code class="notranslate" translate="no">Math.max(a - b, 0)</code></a> à quelque chose comme <code class="notranslate" translate="no">(a - b)</code>
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« différence brute » ou <code class="notranslate" translate="no">a / (a + b)</code> « pourcentage » et vous verrez ce que je veux dire.</p>
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</div>
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</div>
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</div>
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<script src="../resources/prettify.js"></script>
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<script src="../resources/lesson.js"></script>
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</body></html>
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