在线 3D 图形计算器:曲面、参数曲线与散点(WebGL)
一款由 WebGL(three.js)驱动的交互式 3D 绘图仪。可渲染精度可调的 z=f(x,y) 曲面、参数空间曲线或 3D 散点点云——支持逐个添加或批量粘贴点。通过 OrbitControls 旋转、缩放与平移,可重置视图并复制散点,全部在浏览器本地运行。
三维图形计算器使用说明
WebGL 中的曲面、参数曲线和点云
三维图形计算器在交互式 WebGL 视口中渲染三类对象:曲面 z = f(x, y)、参数空间曲线 (x(t), y(t), z(t)) 和散点点云。切换模式、输入表达式或点,然后用鼠标或触摸环绕场景,从任意角度检视形状。
01 选择模式
在 Surface 模式下,输入 z 作为 x 和 y 的函数(例如 sin(sqrt(x^2 + y^2)))并设置 x 和 y 的范围;resolution 控制网格密度。在 Parametric 模式下,在 [tmin, tmax] 上输入 x(t)、y(t) 和 z(t) 作为参数 t 的函数;samples 控制定义曲线的点数。在 Scatter 模式下,通过输入坐标并点击 + 添加单个 (x, y, z) 点;使用 Clear 移除所有点,使用 × 移除一个点。
点击并拖拽可旋转相机,滚动可缩放,右键拖拽(或双指拖拽)可平移。视图通过 WebGL 在浏览器中渲染,并包裹在 ClientOnly 中,因此不影响服务端渲染。
- Surface:z = f(x,y),在矩形网格上采样
- Parametric:当 t 在 [tmin, tmax] 内变化时描绘的曲线
- Scatter:离散的 (x, y, z) 点云
- 更高的 resolution/samples 会得到更平滑的结果,但代价是性能
模式切换
- Surface在网格上绘制 z = f(x, y)。
- Parametric绘制参数曲线 x(t)、y(t)、z(t)。
- Scatter绘制单个 3D 点。
曲面控件
- z = f(x, y)用 x 和 y 表示高度的表达式。
- x / y 范围设置为曲面采样的矩形定义域。
- resolution网格密度(24–64);越高越平滑但越慢。
参数控件
- x(t) / y(t) / z(t)在参数 t 上定义曲线的三个表达式。
- tmin / tmax参数 t 的范围。
- samples曲线上的点数(100–2000)。
散点控件
- x / y / z fields新点的坐标。
- +将输入的点添加到点云。
- Clear清除所有散点(同时清空批量文本框)。
- × (on a point)移除该单个点。
- bulk text box一次粘贴或输入多个点,每行一个点,用逗号或空格分隔 x、y、z。
- Apply解析批量文本框,并用其中的点替换当前点云。
- Copy将当前所有点复制为每行 x, y, z 的文本,便于粘贴到别处。
视口
- drag环绕/旋转 3D 场景。
- scroll放大和缩小相机。
- right-drag平移相机。
- reset view画布上的按钮,在鼠标平移/缩放后恢复默认视角。
- 试验时降低 resolution,最终渲染时再提高。
- 参数曲线非常适合螺旋线、轨道和轨迹。
- 如果曲面看起来锯齿状,提高 resolution 或缩小 x/y 范围。
- 必须在浏览器中启用 WebGL 才能显示 3D 视图。
免费在线 3D 图形计算器。在交互式 WebGL 中渲染曲面 z=f(x,y)、参数曲线 x(t)/y(t)/z(t) 与散点点云,支持轨道控制。可设置分辨率与参数范围,在浏览器中旋转缩放。three.js 已随站点打包,无需插件,也不上传数据。
曲面绘图
将 z 输入为 x、y 的函数,例如 sin(sqrt(x^2+y^2)) 或 x^2-y^2,选择 x/y 定义域与网格精度。曲面在 WebGL 中带光照渲染;提高精度可获得更平滑的网格,但性能开销更大。
参数曲线与散点
参数曲线输入 x(t)、y(t)、z(t) 与 t 的范围,可绘制纽结、螺旋线与轨迹。散点输入 x、y、z 坐标列表以可视化点云。从面板切换对象类型;每种相互独立。
导航与性能
用轨道控制拖拽旋转、滚轮缩放、右键拖拽(或双指拖拽)平移;重置按钮回到默认视角。three.js 引擎仅在打开本工具时加载,保持首屏快速。浏览器需支持 WebGL。
常见问题
Q3D 可以绘制什么?
曲面 z=f(x,y)、参数曲线 x(t)/y(t)/z(t),以及由 x/y/z 坐标列表生成的散点点云。
Q需要安装什么吗?
不需要。three.js 随站打包,3D 使用现代浏览器内置的 WebGL——无需插件或应用。
Q可以旋转缩放视角吗?
可以——拖拽旋转、滚轮缩放、右键拖拽或双指拖拽平移,重置可回到默认相机。
Q为什么高分辨率下曲面卡顿?
更高的网格精度意味着更多三角形,曲面更平滑但渲染开销更大。设备慢时可降低精度;WebGL 性能取决于 GPU。