使用cannon.js创建3D物理仿真场景

本文将详细介绍使用cannon.js创建3D物理仿真场景的步骤和技巧。

一、cannon.js简介

cannon.js是一个开源的JavaScript物理库，用于实现3D物理仿真。它可以被用于游戏开发、机器人控制、交互式的3D应用以及其他需要物理交互的场景。

与其他物理库不同的是，cannon.js是一个非常轻量级的库，它的代码非常精简，易于上手。同时它具有高效的性能和可靠的精度。

二、创建3D场景

首先，我们需要创建一个3D场景。我们可以使用three.js等库创建一个3D场景，然后在场景中添加物体。

var scene = new THREE.Scene();
var camera = new THREE.PerspectiveCamera( 75, window.innerWidth/window.innerHeight, 0.1, 1000 );
var renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
document.body.appendChild( renderer.domElement );

三、添加物体

我们可以使用three.js中提供的几何体来创建各种不同形状的物体，然后将它们添加到场景中。

var geometry = new THREE.BoxGeometry( 1, 1, 1 );
var material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0xffffff } );
var cube = new THREE.Mesh( geometry, material );
scene.add( cube );

接下来，我们需要将用cannon.js创建的物理模型与three.js中创建的物体关联起来。

// 创建物理模型
var shape = new CANNON.Box(new CANNON.Vec3(0.5, 0.5, 0.5));
var body = new CANNON.Body({
    mass: 1 // 质量
});
body.addShape(shape);
world.addBody(body);
 
// 关联渲染模型和物理模型
cube.body = body;

以上代码创建一个1x1x1的立方体，并将它与用cannon.js创建的物理模型关联起来。

四、添加灯光和相机

添加灯光和相机可以帮助我们更好地观察场景。对于相机来说，我们可以使用three.js中提供的PerspectiveCamera。对于灯光来说，我们可以添加多个不同颜色和强度的点光源。

// 添加灯光
var light = new THREE.PointLight(0xffffff, 1, 100);
light.position.set(0, 0, 20);
scene.add(light);
 
// 添加相机
camera.position.z = 5;

五、创建物理世界

现在，我们需要创建物理世界，并将刚刚创建的物理模型添加到世界中。

var world = new CANNON.World();
world.gravity.set(0, 0, -10); // 设置重力
 
// 添加刚体
world.addBody(cube.body);

六、更新物理世界

接下来，我们需要在动画循环中更新物理世界，使得物体可以按照物理模型进行运动。

function animate() {
    requestAnimationFrame( animate );
 
    // 更新物理世界
    world.step(1/60);
 
    // 更新物体的位置和旋转
    cube.position.copy(cube.body.position);
    cube.quaternion.copy(cube.body.quaternion);
 
    renderer.render( scene, camera );
}
animate();

七、总结

本文详细介绍了使用cannon.js创建3D物理仿真场景的步骤。我们通过创建3D场景、添加物体、关联渲染模型和物理模型、添加灯光和相机、创建物理世界、更新物理世界等步骤，最终实现了一个具有物理仿真功能的3D场景。