threejs-procedural-geometry

程序化几何

根据语义契约和明确的坐标系生成几何体。 将多边形操作视为设计模型，将三角形输出视为最终编译步骤。只有在拓扑、 装配关系、语义测量和固定视图全部通过后，才能将对象视为完成。

此技能包含示范性示例和资产，内容不止是描述性指导；值得研读、参考，甚至直接复用。请在相关时充分利用它们，切勿盲目跳过。

建模循环

1. 定义单位、局部／世界坐标系、尺寸、边界、主要轮廓、 拓扑意图、壳体厚度、开口、材质槽和三角形数量范围。
2. 声明所有必需的接触、支撑、间隙、穿透、凹槽、运动包络和交互基准。
3. 为每种可见形态选择建模操作：轮廓挤出、内嵌、放样、 旋转、扫掠、直接拓扑开口、实体化、细分、倒角或圆角。
4. 设计阶段保留四边形和多边形面。每个语义部件保留一个命名网格；不要焊接无关部件，也不要合并材质槽。
5. 按有意规划的顺序应用修改器，然后在每个部件内部清理、修正绕序、设置部件专属的平滑角度，并输出三角形。
6. 通过多边形拓扑门槛检查，然后审查命名的世界装配体，检查共面重叠、缺陷和明显的实体冲突。
7. 执行构建器负责的语义检查，包括支撑、开口、壳体厚度采样、人体工学间隙和运动极限。
8. 按材质槽合并，再次审查，并检查固定轮廓、隐藏侧面、接合处、交互视图、线框、法线和掠射光效果。

建模标准

• 仅对真正简单或隐藏的结构部件使用基本体。
• 所有可见的制造边缘都应使用与比例相符的倒角或圆角。
• 将开口构建在一个封闭壳体中；不要在实体上叠放暗色平面。
• 使用成对轮廓或 solidify 构建厚壳；若外露边缘会显露厚度，绝不能依赖单一表面。
• 配合部件应由同一基准驱动。后期为视觉效果做微调，就意味着尺寸契约未通过。
• 连续制造形态应使用连续网格。用相交基本体拼出的结构不能替代建模。
• 仅对结构上有意设计的交叉保留狭窄且明确命名的余量。

阅读 references/geometry-craft-workflow.md，了解以多边形为先的建模语法、修改器顺序、连接面下限、细节预算、固定视觉审查契约，以及几何建模失败诊断。

阅读 references/geometry-quality-gates.md，了解精确的拓扑、共面、实体冲突、语义、支撑、间隙、运动包络和视觉门槛，以及以米为尺度的容差。

可移植的 JavaScript 工具包

如果 Three.js 项目缺少同类建模和质量检查层，请将完整的 assets/geometry-quality-kit/ 目录放入项目中。 根据需要调整导入路径和场景配置；保留几何体和审计契约。

• procedural-mesh.js 提供 MeshData、多边形清理、绕序重建、轮廓、偏移、拉伸、放样、旋转体、扫掠、实体化、细分、倒角、孔洞、 平滑角度法线、材质槽构建和 Three.js 输出。
• mesh-topology-audit.js 检查游离/重复顶点、退化元素、开放/非流形边、分离组件、有符号体积，以及输出的位置/法线。
• geometry-audit.js 审计已构建的 Object3D 层级，检查真正被裁剪的共面重叠、无效网格数据、缺失材质，以及大面积三角形交叉冲突。
• geometry-contract.js 运行对象专属测量，不强加项目专属的形状语义。
• assembly.js 保留命名部件以供审计，然后在各项门槛通过后，为每个材质槽构建一个绘制网格。
• selftest.js 注入已知缺陷，并验证建模、拓扑、契约、装配、Z 冲突和交叉冲突检查流程；放入或调整工具包后运行此脚本。

机制参考与实现

阅读 references/profile-sweeps-and-mesh-writers.md，了解精确的雕塑感框架轮廓、导轨生成、树木年轮、语义网格写入器及其已观察到的缩放限制。

查看 雕塑感画廊框架几何，了解轮廓扫掠、类斜接导轨映射、明确的端盖归属、PBR 表面组合、掠射高光、选择性泛光及几何诊断。

阅读 references/complete-submarine-assembly.md，了解精确的尺寸对象契约、共享放样／扫掠内核、由 UV 定义的开口、语义子装配、生成的配件及模型诊断。

查看 瓷器与黄铜潜艇模型，了解完整装配，其中包含倾斜领圈船体放样、平行移动饰边、配备内饰的玻璃舱、带护罩螺旋桨、透镜截面鳍片，以及各部件的三角形证据。

阅读 references/vehicle-loft-and-projector-contract.md，了解参数曲线截面轨迹、凹槽开口截面、超椭圆体积、翼展方向翼型放样、扭曲板、投影器归属、受载变形轮胎及测量限制。

查看 一级方程式赛车模型，了解单一连续车身放样、由截面定义的驾驶舱凹槽、真实进气口、翼展方向机翼放样、涂装投影，以及接触变形轮胎。

查看 运动摩托车模型，了解带槽标签的生成、旋转与直立框架扫掠、偏移面板外壳、辐条车轮、悬垂链条路径，以及经过体积审计的装配。

阅读 references/procedural-optimus-humanoid-assembly.md，了解完整人形机器人在坐标、多边形／修改器、曲线、放样、脊柱、枕状体、CSG、倒角、语义装配、筛选材质、生成、限制及诊断方面的精确契约。

查看 程序化 Optimus 人形机器人条目及其完整的几何与材质系统，了解一个包含 176 个对象的躯干／头部／手臂／手部／髋部／腿部／足部装配。该装配具有五指双手、生成 891,809 个三角形、14 种 PBR 标识、精确多边形切割、角度限制倒角、分离的角点法线，以及经过导数筛选的对象空间粗糙度与凹凸效果。

查看 程序化金融塔编译器，了解面向建筑尺度的语义放置编译与材质槽实例化。

失败条件

• 可见尺度下仍存在朝向相同且共面的三角形；
• 孤立顶点、退化面、开放实体、非流形边、分离组件、无效法线或朝内的闭合体积进入生成阶段；
• 实质上无关的实体相交，或放置的部件缺少声明的支撑／接触关系；
• 外露外壳薄如纸片，或开口只是视觉叠加；
• 可见基本体仍有刀刃般锐利的边缘，或与另一个基本体连接时没有经过设计的过渡；
• 轮廓框架翻转、端盖与侧面共用平滑法线，或 UV 密度随线段数量变化；
• 在命名部件审计前就合并材质；
• 仅以三角形数量作为复杂度证据；
• 脚本通过，但固定视角检查仍发现建模不合理。
• 完整人形机器人被简化为相交的胶囊体和方盒；
• 镜像手部或肢体的绕序仍朝内；
• 未经足迹筛选便生成高频对象空间材质噪声。

路由边界

本技能负责可复用的网格构建和几何质量。若表面特征是重点，请使用 $threejs-procedural-materials；若涉及建筑语法，请使用 $threejs-procedural-architecture；若涉及生长层级，请使用 $threejs-procedural-vegetation；随后，这些主题技能可以应用这些几何机制。