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Three入门学习笔记整理
阅读量:4492 次
发布时间:2019-06-08

本文共 6761 字,大约阅读时间需要 22 分钟。

  • # Three入门学习笔记整理 #

    二、关于Three.js

    WebGL是大部分浏览器直接支持的一种3D绘图标准,它可以创建二维图形和应用,还可以充分利用GPU,创建漂亮的、高性能的三维应用。直接使用WebGL非常复杂,Three.js库提供了一套基于WebGL的、非常易用的JavaScrip API,它源自github的一个,通过这些API可以直接在浏览器中创建三维场景。本文整理了一些入门资料。

    三、开始

  • 引入
    可以直接在HTML引入:

也可以用npm安装:

npm i three
import * as THREE from 'three'

  • 使用

    three渲染一个3D场景需要以下必要元素:
    1.场景(Scene):是物体、光源等元素的容器,要渲染的东西需要先添加进场景;
    2.相机(Camera):控制视角的位置、范围以及视觉焦点的位置,一个3D环境中只能存在一个相机;
    3.光源(Light):包括全局光、平行光、点光源;
    4.物体对象(Mesh):包括二维物体(点、线、面)、三维物体、粒子等;
    5.渲染器(Renderer):指定渲染方式,如webGL\canvas2D\Css2D\Css3D等;
    非必要元素
    控制器(Control):相机控件,可通过键盘、鼠标控制相机的移动。

    四、实例

    基本结构

    const width = window.innerWidth;

    const height = window.innerHeight;
    var renderer;
    var camera;
    var light;
    var scene;

    function initRender() {

    // 初始化渲染器
    renderer = new THREE.WebGLRenderer({
    antialias: true// 抗锯齿
    });
    renderer.setSize(width, height); // 设置大小
    renderer.setClearColor(0xffffff, 1.0); // 设置背景色
    document.body.appendChild(renderer.domElement);
    }

    function initScene() {

    // 初始化场景
    scene = new THREE.Scene();
    }

    function initCamera() {

    // 初始化相机
    camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width / height, 10, 10000); // 添加透视相机
    camera.position.set(500, 500, 500); // 设置相机位置
    camera.up.set(0, 1, 0); // 相机以哪个轴为上方
    camera.lookAt(0, 0, 0); // 相机焦点设置
    }

    function initLight() {

    // 初始化灯光
    light = new THREE.DirectionalLight({ color: 0xffffff }); // 添加平行光
    light.position.set(1, 0, 0); // 光的方向(x,y,z)
    scene.add(light);
    let pointLight = new THREE.PointLight(0xffffff); // 添加点光源
    pointLight.position.set(100, 100, 100); // 点光源的位置
    scene.add(pointLight);
    let pointHelper = new THREE.PointLightHelper(pointLight, 5, 0xff0000); // 设置点光源辅助工具,可以看到点光源的位置
    scene.add(pointHelper);
    }

    function initObject() {

    // 初始化物体
    let geometry = new THREE.CylinderGeometry(100, 100, 300, 100, 100); // 添加一个圆柱体
    let material = new THREE.MeshLambertMaterial({
    color: 0xffff00
    }); // 添加材料
    // material.wireframe=true; // 圆柱体是否以网格显示
    mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
    mesh.position.set(0, 0, 0);
    scene.add(mesh);
    }

    function initAxes() {

    // 添加辅助坐标轴
    let axes = new THREE.AxesHelper(1000);// 蓝色为Z轴,绿色为Y轴,红色为X轴
    scene.add(axes);
    }

    function threeStart() {

    initRender();
    initScene();
    initCamera();
    initLight();
    initAxes();
    initObject();
    renderer.clear();
    renderer.render(scene, camera);
    }

    window.onload = function () {

    threeStart();
    };

    结果

    GFKovos.png

    五、概念

    坐标系

    three.js中采用的是右手坐标系,坐标轴方向主要是camera.up.set(x, y, z);设置。也就是说在相机眼里(其实就是我们看的角度)哪个轴向上。理解坐标系很重要,详情请看。

    物体、光源、控制器的添加必须使用secen.add(object)添加到场景中才能渲染出来。

    var scene;

    function initScene(){
    scene=new THREE.Scene();
    }

    THREE.OrthographicCamera(left, right, top, bottom, near, far) // 大小不因远近而变化
    THREE.PerspectiveCamera(fov, aspect, near, far) // 遵循近大远小的空间规则

一般情况下,我们使用的是透视投影相机,其参数为:

fov:垂直方向夹角(视角)aspect:可视区域长宽比 width/heightnear:渲染区域离摄像机最近的距离far:渲染区域离摄像机最远的距离,仅在距离摄像机near和far间的区域会被渲染到canvas中

相机的位置设置:

camera.position.set(x,y,z)或camera.position = new THREE.Vector3(x, y, z);
控制相机的焦点位置,决定相机的朝向
camera.lookAt(0, 0, 0);
添加来查看相机的位置

:THREE.AmbientLight,影响整个scene的光源,一般是为了弱化阴影或调整整体色调,可设置光照颜色,以颜色的明度确定光源亮度;

:THREE.DirectionalLight,模拟类似太阳的光源,所有被照射的区域亮度是一致的,可设置光照颜色、光照方向(通过向量确定方向),以颜色的明度确定光源亮度;
:THREE.PointLight,单点发光,照射所有方向,可设置光照强度,光照半径和光颜色;
:THREE.SpotLight,这种光源有聚光的效果,类似于台灯,吊灯,手电筒。
最简单的用法:

function initLight() {    light = new THREE.DirectionalLight({ color: 0xffffff }); // 创建白色平行光    light.position.set(1, 0, 0); // 平行光只需设置方向向量,其他光源需要设置具体位置  scene.add(light);  }

光影关系可以显著影响显示效果。参考资料:

3D模型

我们可以用three自由地创建一些、、和。或者加载一些已经做好的3D模型,three更新的很快,目前支持大部分格式的3D模型,以后会越来越多。

function initObject() {  // 添加一个圆柱体  let geometry = new THREE.CylinderGeometry(100, 100, 300, 100, 100);  let material = new THREE.MeshLambertMaterial({ color: 0xffff00 });  mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);  mesh.position = new THREE.Vector3(0, 0, 0);  scene.add(mesh);}

是柱体,控制底面边的数量可以得到近似的圆柱体,还可以创建、、、等已经设定好的几何体。如果库里没有需要的,可以自己创建自定义几何体。


function initCar() {    // 加载一个外部.obj汽车模型  let mtlLoader = new THREE.MTLLoader();    mtlLoader.load('../../../3Dmodel/Lamborghini/Avent.mtl', (materials) => {      // 加载材料    materials.preload();      let objLoader = new THREE.OBJLoader();      objLoader.setMaterials(materials);      objLoader.load('../../../3Dmodel/Lamborghini/Avent.obj', (object) => {// 加载模型          object.scale.set(80, 80, 80); // 放大倍数          scene.add(object);        }, (suc) => { console.log(((suc.loaded / suc.total) * 100) + '% OBJloaded'); }, (err) => { console.log(err); }      );    }, (suc) => { console.log(((suc.loaded / suc.total) * 100) + '% MTLloaded'); }, (err) => { console.log(err); });  }

picture

three.js加载外部文件需要用,通过这些方法可以加载.obj、.json、.dae等格式的模型()。
picture
像这种将一张图片当作一个平面的,要用加载。

六、简单动画

  • 动画

    动画有两种方式,一种是让图像动,另一种是让相机动。
    一个简单的:

    function animate() {    var v1 = new THREE.Vector3( 1, 1, 1 );    meshAll.rotateOnAxis(v1,0.01);    mesh.rotation.z -= 0.01;    requestAnimationFrame(animate);    renderer.render(scene,camera);    stats.update();  }
  • 性能检测

    为了监控帧率,引用插件来监控动画的帧率
    picture

      ……  function initStats() {      stats = new Stats();      stats.domElement.style.position = 'absolute';      stats.domElement.style.top = '0px';      stats.domElement.style.left = '0px';      document.body.appendChild(stats.domElement);    }

    七、交互控制

  • GUI
    资料:
  • three自己也提供了很多插件来控制,例如,详情请看官网!
    FsY3Q2T.gif

    function initControl() {    controls = new THREE.OrbitControls(camera);    // controls.enabled = false;// boolean,禁用控制器    // controls.enableKeys = false; // boolean,禁用键盘    // controls.autoRotate = true; // boolean,是否自动旋转,所有的旋转都是绕着场景中心旋转,不是原点    // controls.autoRotateSpeed = 2; // Number,自动旋转速度    controls.enableDamping = true; // boolean, 开启后有缓冲效果,具有物理的阻力感    controls.dampingFactor = 0.3; // Float, 阻尼系数(0~1),数值越低,阻力越小    // controls.enablePan = false; // boolean,禁止平移    // controls..panSpeed = 0.5; // 平移速度    // controls.enableRotate = false; // boolean,禁止旋转    // controls.enableZoom = false; // boolean,禁止远近拉伸    // controls.zoomSpeed = 0.1;// 鼠标滚动一个单位时拉伸幅度    // controls.rotateSpeed = 0.5;// 旋转速度    // controls.keyPanSpeed = 0.5; // Float, 用键盘平移的速度    // controls.keys = {    //   LEFT: 65,    //   RIGHT: 68,    //   UP: 87,    //   BOTTOM: 83    // }; // 键盘编码    // controls.minAzimuthAngle = 0 * Math.PI; // 水平方向最小角度    // controls.maxAzimuthAngle = 0.5 * Math.PI; // 水平方向最大角度,当Z轴向上时,从Z轴正方向往下看,逆时针90度    // controls.minDistance = 500; // 相机离物体最近距离    // controls.maxDistance = 600; // 相机离物体最远距离    // controls.minPolarAngle = 0 * Math.PI;// 上下两极的可视区域最小角度    // controls.maxPolarAngle = 0.5 * Math.PI;// 上下两极的可视区域最大角度,Z轴向上,从屏幕正上方往下90度    // controls.mouseButtons = {    //   ORBIT: THREE.MOUSE.LEFT,    //   ZOOM: THREE.MOUSE.MIDDLE,    //   PAN: THREE.MOUSE.RIGHT    // }; // 鼠标键位设置    // controls.screenSpacePanning = false; // boolean,false时只能在不是向上轴的方向移动。比如相机Z轴向上,那么物体只能在XY平面内移动    // controls.target = new THREE.Vector3(300, 200, 0); // 相机聚焦坐标  }

    结束

    一个练习demo:

    这些只是入门资料整理,如果想做出官网展示的那些demo,还要自己下功夫钻研!让我们一起快乐地学习吧!

转载于:https://www.cnblogs.com/wz71014q/p/9203394.html

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