Question

我有一个程序，该程序生成一个高度图（0到255之间的2D整数数组），并使用Shape3D“ Box”对象为每个“像素”构建一个3D视图，其高度与其在高度图中的值成比例。这将创建一个看上去很酷的四方形外观。我的程序还创建了一个相应的“颜色图”，以绘制地形中每个框应具有的颜色。

我还希望能够将此高度图转换为可以使用颜色图进行纹理处理的网格。

2D高度和颜色图 2D Height and color map

从高度图和颜色图创建的彩色三角形网格 Desired mesh with colorsp

（这些是我从Google抓取的图片）

Answer 1

如果我做对了，您想基于2D点HeightMapMesh的网格构建一个{x, y}，每个点具有给定的高度或z的值。该值将与给定2D图像相同位置的像素颜色直接相关。

获取顶点相对容易：创建2D网格，然后使用PixelReader获得颜色。

构建网格并不是那么容易，但是您可以基于矩形2D图像构建常规网格。

还有另一种选择：给定多个顶点，您可以生成带有Delaunay三角剖分的网格。

这已经在FXyz库Surface3DMesh中实现。

要使用它，只需将依赖项添加到您的项目中即可：

dependencies {
    implementation "org.fxyz3d:fxyz3d:0.5.0"
}

以下应用程序将在您要寻找的HeighMapMesh上进行粗略近似。

它使用您发布的image来基于PixelReader在x和y上每5个像素创建List<Point3D> data，并仅提取该图像的一小部分颜色。

使用此列表，将创建两个曲面，其中一个曲面将使用相同的颜色列表填充并渲染基于每个顶点高度的纹理贴图。另一个将用作要在顶部渲染的线框。

public class HeighMapMeshTest extends Application {

    private static final int PIXEL_SIZE = 5;

    private static final List<Color> COLOR_LIST = Arrays.asList(Color.web("#3b6eca"),
            Color.web("#d7d588"), Color.web("#60a318"), Color.web("#457517"), Color.web("#467610"),
            Color.web("#654f44"), Color.web("#56453d"), Color.web("#fdfefc"), Color.web("#ffffff"));

    private final Rotate rotateX = new Rotate(-10, Rotate.X_AXIS);
    private final Rotate rotateY = new Rotate(5, Rotate.Y_AXIS);

    private double mousePosX;
    private double mousePosY;
    private double mouseOldX;
    private double mouseOldY;

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        Group sceneRoot = new Group();

        PerspectiveCamera camera = new PerspectiveCamera(true);
        camera.setNearClip(0.1);
        camera.setFarClip(10000.0);
        camera.getTransforms().addAll (rotateX, rotateY, new Translate(0, 0, -800));

        Scene scene = new Scene(sceneRoot, 1000, 600, true, SceneAntialiasing.BALANCED);
        scene.setCamera(camera);

        List<Point3D> data = processImage();

        Surface3DMesh heightMapMesh = new Surface3DMesh(data);
        heightMapMesh.setDrawMode(DrawMode.FILL);
        heightMapMesh.setTextureModeVertices3D(new Palette.ListColorPalette(COLOR_LIST), p -> -p.y);

        Surface3DMesh wireframe = new Surface3DMesh(data);
        wireframe.setTextureModeNone(Color.BLACK);

        Group mapGroup = new Group(heightMapMesh, wireframe);
        mapGroup.getTransforms().add(new Translate(-500, 100, 0));
        sceneRoot.getChildren().addAll(mapGroup, new AmbientLight());

        scene.setOnMousePressed(event -> {
            mousePosX = event.getSceneX();
            mousePosY = event.getSceneY();
        });

        scene.setOnMouseDragged(event -> {
            mousePosX = event.getSceneX();
            mousePosY = event.getSceneY();
            rotateX.setAngle(rotateX.getAngle() - (mousePosY - mouseOldY));
            rotateY.setAngle(rotateY.getAngle() + (mousePosX - mouseOldX));
            mouseOldX = mousePosX;
            mouseOldY = mousePosY;
        });

        primaryStage.setTitle("F(X)yz - HeightMapMesh");
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();

    }

    private List<Point3D> processImage() {
        Image image = new Image(VoxelTest.class.getResourceAsStream("/8rF9BXu.png"));
        PixelReader pixelReader = image.getPixelReader();
        int width = (int) image.getWidth();
        int height = (int) image.getHeight();

        List<Point3D> data = new ArrayList<>();
        for (int y = 0; y < height - PIXEL_SIZE / 2; y += PIXEL_SIZE){
            for (int x = 0; x < width - PIXEL_SIZE / 2; x += PIXEL_SIZE){
                Color color = pixelReader.getColor(x + PIXEL_SIZE / 2, y + PIXEL_SIZE / 2);
                float h = Math.max(COLOR_LIST.indexOf(color) * 10, 0);
                data.add(new Point3D((float) x, -h, (float) (height - y)));
            }
        }
        return data;
    }

    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }

}

结果：

当然，可以通过许多不同的方式对此进行改进。

编辑

创建3D网格后，可以将其导出到.OBJ文件，包括应用的纹理。

为此，FXyz已经包含OBJWriter。

此代码：

OBJWriter writer = new OBJWriter((TriangleMesh) heightMapMesh.getMesh(), "mapHeight");
writer.setTextureColors(9);
writer.exportMesh();

将生成mapHeight.obj和mapHeight.mtl，其中使用了名为palette_9.png的漫反射图像。

但是，此调色板图像未使用我们定义的自定义调色板。

为了导出自定义colorPalette，我们需要创建一个Palette，并将其保存到磁盘：

OBJWriter writer = new OBJWriter((TriangleMesh) heightMapMesh.getMesh(), "mapHeight");
writer.setTextureColors(9);
Palette.ListColorPalette colorPalette = 
        new Palette.ListColorPalette(COLOR_LIST);
Palette palette = new Palette(9, colorPalette);
palette.createPalette(true);
writer.exportMesh();

验证调色板文件是3x3图像，颜色为COLOR_LIST。

现在，您可以使用3DViewer打开obj文件，以检查其是否已正确导出。

需要有关从高度图（JavaFX）创建三角形网格的帮助

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