• ThreeJS-3D教学一:基础场景创建


    Three.js 是一个开源的 JS 3D 图形库,用于创建和展示高性能、交互式的 3D 图形场景。它建立在 WebGL 技术之上,并提供了丰富的功能和工具,使开发者可以轻松地构建令人惊叹的 3D 可视化效果。

    Three.js 提供了一套完整的工具和 API,用于创建和管理 3D 场景、几何体、纹理、光照、材质和相机等方面。它具有强大的渲染引擎,可以处理复杂的渲染任务,如阴影、透明度、反射和折射等效果。该库还支持动画、骨骼动画、粒子系统和物理模拟,可以实现流畅的动态效果和交互行为。它提供了丰富的控制器和用户交互工具,如旋转、缩放、平移和点击等操作。

    Three.js 还支持加载和导入各种文件格式,如 OBJ、STL、FBX 和 glTF 等,以便使用外部工具创建和编辑 3D 模型。它还可以与音频、视频和其他 Web 技术进行集成,实现更丰富的应用场景。

    接下来我们依次介绍three的三大件,渲染器(Renderer),场景(Scene),照相机(Camera),这三个展开说每一个都能单开一篇,这里简单介绍下概念,我们主要从案例中学习具体知识,感兴趣的朋友可以看这个链接Three.js学习,介绍的比较详细

    渲染器(Renderer)

    当我们在官方文档搜索WebGL时会显示七个类渲染器
    WebGLMultipleRenderTargets
    WebGLRenderer
    WebGL1Renderer
    WebGLRenderTarget
    WebGL3DRenderTarget
    WebGLArrayRenderTarget
    WebGLCubeRenderTarget
    暂时我们只聚焦于WebGLRenderer,其实真正经常用到的也是它。

    WebGL1Renderer
    three在 r118(包含此版本)后,自动使用WebGL 2 渲染上下文,如果您没有时间升级代码,但仍想使用最新版本,可以使用WebGL1Render。此版本的渲染器将强制执行WebGL 1渲染上下文。

    WebGLRenderer
    下面是一个基础的WebGLRenderer应用

     var renderer;
     var width,height;
     function initThree() {
    	 width = document.getElementById("box").clientWidth;
    	 height = document.getElementById("box").clientHeight;
    	  // 生成渲染器对象(属性antialias:抗锯齿效果为设置有效)
    	 renderer = new THREE.WebGLRenderer({
    	 	antialias: true
    	 });
    	 renderer.setSize(width,height);
    	 document.getElementById("box").appendChild(renderer.domElement);
    	 // 设置canvas背景色(clearColor)和背景色透明度(clearAlpha)
    	 renderer.setClearColor(0xFFFFFF, 1.0);
     }
    
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    场景(Scene)

    three.js添加的模型都添加到了场景中,其初始化很简单

     var scene;
     function initScene(){
       scene = new THREE.Scene();
       // 场景的背景色
       scene.background = new THREE.Color( 0xf0f0f0 );
     }
     // 添加一个物体 mesh是什么后面会说明
     scene.add(mesh);
    
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    照相机(Camera)

    你可以把相机想象为我们的眼睛,它决定了场景中哪个角度的景色会显示出来 ,就是我们所看到的,人站在不同位置,抬头或者低头都能够看到不同的景色 ,默认的照相机与加载进来的模型都处于坐标原点,为了能够看到模型,需要将照相机位置偏移。
    经常用到相机分为:
    CubeCamera

    此相机适配 WebGLCubeRenderTarget

    正交相机-OrthographicCamera

    在此投影模式下,无论对象与摄影机的距离如何,其在渲染图像中的大小都保持不变。这对于渲染2D场景和UI元素等非常有用。

    透视相机-PerspectiveCamera

    这种投影模式是为了模仿人眼的视觉方式而设计的。它是用于渲染三维场景的最常见的投影模式。

    我所有案例three版本是 three-155
    先看效果图
    在这里插入图片描述

    上代码

    
    
    
      
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    这是一个简单的3D场景,除了之前介绍的三大件,renderer,camera、scene,
    stats.js
    左上角是一个 Three.js 开发的辅助库,主要用于检测动画运行时的帧数。
    stats.setMode(1); // 0: fps, 1: ms
    设置为 0:检测的是画面每秒传输帧数(fps)
    设置为 1:检测的是画面渲染的时间

    OrbitControls.js
    动态观察控件允许摄影机围绕目标动态观察。

    GridHelper
    是一个用于定义网格的对象。网格是二维的线阵列。这也是个辅助工具,帮我们看清3D场景

    AxesHelper
    一个轴对象,以一种简单的方式显示3个轴。X轴为红色,Y轴为绿色。Z轴为蓝色。这也是个辅助工具,可以清晰的让我们在3D场景中看清方向也就是 X、Y、Z轴在哪

    CSS2DRenderer
    图中的文案用到了CSS2DRenderer,当然对应的还有CSS3DRenderer,这两者的主要区别就是CSS2DRenderer会永远面向相机,且大小不会随意相机移动而变化。非常适合辅助AxesHelper指明X、Y、Z轴

    light
    当然还有一个非常重要的光源,这里用到了DirectionalLight 和 AmbientLight,其实还有一些比如:PointLight、SpotLight、RectAreaLight后面我们会介绍到

    AmbientLight
    该灯光在全局范围内平等地照亮场景中的所有对象。
    该灯光不能用于投射阴影,因为它没有方向。

    DirectionalLight
    向特定方向发射的光。这种光的行为就像它是无限遥远的,并且从它产生的光线都是平行的。这方面的常见用例是模拟日光;太阳离得足够远,它的位置可以被认为是无限的,所有来自它的光线都是平行的。
    此灯光可以投射阴影
    具体用法参数大家可以官网查看下three官网

    大家会发现现在3D场景中,除了一些辅助方法,就没别的了,其实这就是我经常用到的标准模版,有了它当我们需要测试或者学习某些效果时,这个就可以直接拿来用,然后我们往里添加需要的效果即可,后面案例中我会一一介绍。

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_44384273/article/details/133018998