Three.js基础学习教程

2019/6/27 20:33:41

编程Tag： three.js 学习教程

本文主要是介绍Three.js基础学习教程，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

一、Three.js官网及使用Three.js必备的三个条件

2.使用Three.js必备的三个条件

(To actually be able to display anything with Three.js, we need three things: A scene, a camera, and a renderer so we can render the scene with the camera.)

大致意思是使用three.js可以实现任何显示的东西，必须满足三个条件: a scene场景、a camera相机、a renderer渲染器. 三者缺一不可。

二、使用Three.js必备三个条件（a scene场景、a camera相机、a renderer渲染器）之间的关系　

如上图所示，来说明a scene场景、a camera相机、a renderer渲染器三者之间关系[/code]

1.场景scene是一个物体的容器【通俗理解装东西的嘛】，开发者可以将需要的角色放入场景中，例如苹果，葡萄。同时，角色自身也管理着其在场景中的位置。

2.相机camera的作用就是面对场景，在场景中取一个合适的景，把它拍下来。【可以想象成人的眼睛】

3.渲染器renderer的作用就是将相机拍摄下来的图片，放到浏览器中去显示

三、通过上述理论来实践官网案例

效果图如下

官网案例实现源码

<html>
 <head>
 <title>My first three.js app</title>
 <style>
  body { margin: 0; }
  canvas { width: 100%; height: 100% }
 </style>
 </head>
 <body>
 <script src="./lib/three.js"></script>
 <script>
  //创建一个场景对象
  var scene = new THREE.Scene();
  //创建一个相机对象
  var camera = new THREE.PerspectiveCamera( 75, window.innerWidth/window.innerHeight, 0.1, 1000 );
  
  //创建一个渲染器对象
  var renderer = new THREE.WebGLRenderer(); 
  //设置画布尺寸
  renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
  //设置画布色
   renderer.setClearColor(0x00AABB, 1.0);
   //将渲染画布添加到浏览器中，以便后面剩放相机拍下的景
  document.body.appendChild( renderer.domElement );
  
  //创建一个几何体长、宽、高分别为1几何体对象
  var geometry = new THREE.BoxGeometry( 1, 1, 1 );
  //材料、皮肤
  var material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0x00ff00 } );
  //将material材料添加到几何体geometry，产生新的对象几何体cube
  var cube = new THREE.Mesh( geometry, material );
  //将几何体添加至场景中
  scene.add( cube );
  //设置相机z轴，垂直电脑屏幕位置
  camera.position.z = 5;
   
  var render = function () {
  /*requestAnimationFrame( render ); //循环渲染
  cube.rotation.x += 0.1; //x轴每秒旋转60次
  cube.rotation.y += 0.1;//y轴每秒旋转60次*/
  renderer.render(scene, camera); //实时将相机拍下的几何体渲染到场景中
  };
  render();
</script>
 </body>
</html>

通过官网案例不难发现，camera照相机默认的观察方向是屏幕的方向(z轴负方向),当变化坐标以后，就要将照相机指向原点，才能观察到物体

z轴负方向？？？因此这里很有必要说说三维坐标（如下图）

照相机指向原点？？？来说说相机camera相机（很重要!!想象一下人看不到东西是什么感觉）.

案例中采用透视相机（从视点开始越近的物体越大、远处的物体绘制的较小的一种方式、和日常生活中我们看物体的方式是一致的。）

var camera = new THREE.PerspectiveCamera(fov, aspect , near,far)

new THREE.PerspectiveCamera(fov, aspect , near,far) 透视相机
视野角：fov 这里视野角(有的地方叫拍摄距离)越大，场景中的物体越小，视野角越小，场景中的物体越大
纵横比：aspect
相机离视体积最近的距离：near
相机离视体积最远的距离：far

综上，相信结合上述三维坐标、相机图理解相机、就应该变得很简单咯哦.接下来接着修改上述案例（说明后面案例鼠标滚动放大缩小、三维旋转都是基于相机来实现的）

四、将官网案修改且设置相机朝向及相机位置

利用[lookAt]方法来设置相机的视野中心。「lookAt()」的参数是一个属性包含中心坐标「x」「y」「z」的对象。

设置相机的上方向为正方向y轴 camera.up.x = 0; camera.up.y = 1/*相机朝向--相机上方为y轴*/; camera.up.z = 0;

五、实现旋转立方体

旋转动画原理相机围绕y轴旋转，不断修改相机x、z轴位置，并且保持场景中的物体一直再相机的视野中，实时将相机拍摄下来的图片，放到浏览器中去显示

//相机围绕y轴旋转，不断修改相机x、z轴位置，并且保持场景中的物体一直再相机的视野中
//实时渲染成像
function animation(){
  var timer = Date.now()*0.0001;
  camera.position.x = Math.cos(timer)*100;
  camera.position.z = Math.sin(timer)*100;
  camera.lookAt(scene.position); //设置相机视野中心
  renderer.render(scene, camera);
  requestAnimationFrame(animation);//渲染回调函数
}

实现效果图如下所示

旋转立方体——案例源码

<!DOCTYPE html>
<html>
 <head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>旋转立方体 </title>
 <style>
  #canvas-frame {
  width: 100%;
  height: 600px;
  }
 </style>
 </head>
 <body onload="threeStart()">
 <div id="canvas-frame" ></div>
 </body>
 <script type="text/javascript" src="./lib/three.js" ></script>
 <script type="text/javascript">
  var renderer, //渲染器
  width = document.getElementById('canvas-frame').clientWidth, //画布宽
  height = document.getElementById('canvas-frame').clientHeight; //画布高
  //初始化渲染器
  function initThree(){
  renderer = new THREE.WebGLRenderer({
   antialias : true
   //canvas: document.getElementById('canvas-frame')
  });
  renderer.setSize(width, height);
  renderer.setClearColor(0xFFFFFF, 1.0);
  document.getElementById('canvas-frame').appendChild(renderer.domElement);
  renderer.setClearColor(0xFFFFFF, 1.0);
  }
  //初始化场景
  var scene;
  function initScene(){
  scene = new THREE.Scene();
  }
  var camera;
  function initCamera() { //透视相机
  camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width/height , 1, 10000);
  camera.position.x = 50;
  camera.position.y = 150;
  camera.position.z =150;
  camera.up.x = 0;
  camera.up.y = 1; //相机朝向--相机上方为y轴
  camera.up.z = 0;
  camera.lookAt({ //相机的中心点
   x : 0,
   y : 0,
   z : 0
  });
   
  // camera 正交相机
  /*camera = new THREE.OrthographicCamera(-300, 300, 100, -100, 1, 10000);
  camera.position.x = 250;
  camera.position.y = 100;
  camera.position.z = 1800;
  camera.up.x = 0;
  camera.up.y = 1; //相机朝向--相机上方为y轴
  camera.up.z = 0;
  camera.lookAt({ //相机的中心点
   x : 0,
   y : 0,
   z : 0
  });*/
  }
  
  function initLight(){
  // light--这里使用环境光
  //var light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff); /*方向性光源*/
  //light.position.set(600, 1000, 800);
  var light = new THREE.AmbientLight(0xffffff); //模拟漫反射光源
  light.position.set(600, 1000, 800); //使用Ambient Light时可以忽略方向和角度，只考虑光源的位置
  scene.add(light);
  }
  function initObject(){ //初始化对象
   
  //初始化地板
  initFloor();
  }
  function initGrid(){ //辅助网格
  var helper = new THREE.GridHelper( 1000, 50 );
  helper.setColors( 0x0000ff, 0x808080 );
  scene.add( helper );
  }
  
  function initFloor(){
  //创建一个立方体
  var geometry = new THREE.BoxGeometry(80, 20, 80);
   for ( var i = 0; i < geometry.faces.length; i += 2 ) {
   var hex = Math.random() * 0xffffff;
   geometry.faces[ i ].color.setHex( hex );
   geometry.faces[ i + 1 ].color.setHex( hex );
  }
  var material = new THREE.MeshBasicMaterial( { vertexColors: THREE.FaceColors} );
  //将material材料添加到几何体geometry
  var mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
  mesh.position = new THREE.Vector3(0,0,0);
  scene.add(mesh);
  }
 
  
  //初始化页面加载
  function threeStart(){
  //初始化渲染器
  initThree();
  //初始化场景
  initScene();
  //初始透视化相机
  initCamera();
  //初始化光源
  //initLight();
  //模型对象
  initObject();
  //初始化网格辅助线
  initGrid();
  //renderer.render(scene, camera);
  //实时动画
  animation();
  
  }
  /*
  * 旋转原理
  * 相机围绕y轴旋转
  * 不断修改相机x、z轴位置，并且保持场景中的物体一直再相机的视野中，
  * 实时将相机拍摄下来的图片，放到浏览器中去显示
  */
  function animation(){
  //渲染成像
  var timer = Date.now()*0.0001;
  camera.position.x = Math.cos(timer)*100; //相机位置x轴方向
  camera.position.z = Math.sin(timer)*100; //相机位置y轴方向
  //设置相机视野中心
  camera.lookAt(scene.position);
  //渲染成像
  renderer.render(scene, camera);
  //渲染回调animation函数
  requestAnimationFrame(animation);
  }
 </script>
</html>

至此完毕，附上个人绘制思路流程图

【参考资料】

使用3D引擎threeJS实现星空粒子移动效果

http://www.hewebgl.com/article/getarticle/50

https://read.douban.com/reader/ebook/7412854/

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