【轉】three.js詳解之入門篇

時間 2019-11-10

標籤 three.js 詳解入門欄目 JavaScript 简体版

原文原文鏈接

原文連接：https://www.cnblogs.com/shawn-xie/archive/2012/08/16/2642553.htmljavascript

開場白

webGL可讓咱們在canvas上實現3D效果。而three.js是一款webGL框架，因爲其易用性被普遍應用。若是你要學習webGL，拋棄那些複雜的原生接口從這款框架入手是一個不錯的選擇。css

博主目前也在學習three.js，發現相關資料很是稀少，甚至官方的api文檔也很是粗糙，不少效果須要本身慢慢敲代碼摸索。因此我寫這個教程的目的一是本身總結，二是與你們分享。html

本篇是系列教程的第一篇：入門篇。在這篇文章中，我將以一個簡單的demo爲例，闡述three.js的基本配置方法。學完這篇文章，你將學會如何在瀏覽器中繪製一個立體圖形！java

準備工做

在寫代碼以前，你首先要去下最新的three.js框架包，在你的頁面裏引入three.js，固然文件包裏面也有很多的demo便於你們學習；web

chrome是目前支持webGL最好的瀏覽器，Firefow居其次，國內的遨遊、獵豹經測試也能夠運行。chrome

從實例開始入門!

首先咱們搭建html，以下：canvas

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>lesson1-by-shawn.xie</title>
        <!--引入Three.js-->
        <script src="Three.js"></script>
        <style type="text/css">
            div#canvas-frame{
                  border: none;
                  cursor: move;
                  width: 1400px;
                  height: 600px;
                  background-color: #EEEEEE;
                }
        </style>
    </head>

    <body>
        <!--盛放canvas的容器-->
        <div id="container"></div>
    </body>
</html>

準備和畫布框大小一致的領域用於WebGL繪製。具體來講：api

(1) body 標籤中添加 id 爲「canvas3d」的 div 元素。瀏覽器

(2) style 標籤中指定「canvas3d」的CSS樣式。app

須要注意的是，咱們並不須要寫一個<canvas>標籤，咱們只須要定義好盛放canvas的div就能夠，canvas是three.js動態生成的！

下面咱們開始寫腳本，咱們將經過如下五步構建一個簡單的立體模型，這也是three.js的基本步驟：

1.設置three.js渲染器

三維空間裏的物體映射到二維平面的過程被稱爲三維渲染。通常來講咱們都把進行渲染操做的軟件叫作渲染器。具體來講要進行下面這些處理。

(0) 聲明全局變量（對象）；

(1) 獲取畫布「canvas-frame」的高寬；

(2) 生成渲染器對象（屬性：抗鋸齒效果爲設置有效）；

(3) 指定渲染器的高寬（和畫布框大小一致）；

(4) 追加【canvas】元素到【canvas3d】元素中；

(5) 設置渲染器的清除色(clearColor)。

//開啓Three.js渲染器
var renderer;//聲明全局變量（對象）
function initThree() {
   width = document.getElementById('canvas3d').clientWidth;//獲取畫布「canvas3d」的寬
   height = document.getElementById('canvas3d').clientHeight;//獲取畫布「canvas3d」的高
   renderer=new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});//生成渲染器對象（屬性：抗鋸齒效果爲設置有效）
   renderer.setSize(width, height );//指定渲染器的高寬（和畫布框大小一致）
   document.getElementById('canvas3d').appendChild(renderer.domElement);//追加 【canvas】 元素到 【canvas3d】 元素中。
   renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF, 1.0);//設置canvas背景色(clearColor)
}

2.設置攝像機camera

OpenGL（WebGL）中、三維空間中的物體投影到二維空間的方式中，存在透視投影和正投影兩種相機。透視投影就是、從視點開始越近的物體越大、遠處的物體繪製的較小的一種方式、和平常生活中咱們看物體的方式是一致的。正投影就是無論物體和視點距離，都按照統一的大小進行繪製、在建築和設計等領域須要從各個角度來繪製物體，所以這種投影被普遍應用。在 Three.js 也可以指定透視投影和正投影兩種方式的相機。本文按照如下的步驟設置透視投影方式。

(0) 聲明全局的變量（對象）；

(1) 設置透視投影的相機；

(2) 設置相機的位置座標；

(3) 設置相機的上爲「z」軸方向；

(4) 設置視野的中心座標。

 　　　　　　　 //設置相機
              var camera;
              function initCamera() { 
                camera = new THREE.PerspectiveCamera( 45, width / height , 1 , 5000 );//設置透視投影的相機,默認狀況下相機的上方向爲Y軸，右方向爲X軸，沿着Z軸朝裏（視野角：fov 縱橫比：aspect 相機離視體積最近的距離：near 相機離視體積最遠的距離：far）
                camera.position.x = 0;//設置相機的位置座標
                camera.position.y = 50;//設置相機的位置座標
                camera.position.z = 100;//設置相機的位置座標
                camera.up.x = 0;//設置相機的上爲「x」軸方向
                camera.up.y = 1;//設置相機的上爲「y」軸方向
                camera.up.z = 0;//設置相機的上爲「z」軸方向
                camera.lookAt( {x:0, y:0, z:0 } );//設置視野的中心座標
              }

3.設置場景scene

場景就是一個三維空間。用 [Scene] 類聲明一個叫 [scene] 的對象。

　　　　　　　　//設置場景
              var scene;
              function initScene() {   
                scene = new THREE.Scene();
              }

4.設置光源light

OpenGL（WebGL）的三維空間中，存在點光源和聚光燈兩種類型。並且，做爲點光源的一種特例還存在平行光源(無線遠光源)。另外，做爲光源的參數還能夠進行 [環境光] 等設置。做爲對應， Three.js中能夠設置 [點光源(Point Light)] [聚光燈(Spot Light)] [平行光源(Direction Light)]，和 [環境光(Ambient Light)]。和OpenGL同樣、在一個場景中能夠設置多個光源。基本上，都是環境光和其餘幾種光源進行組合。若是不設置環境光，那麼光線照射不到的面會變得過於黑暗。本文中首先按照下面的步驟設置平行光源，在這以後還會追加環境光。

(0) 聲明全局變量(對象)

(1) 設置平行光源

(2) 設置光源向量

(3) 追加光源到場景

這裏咱們用「DirectionalLight」類聲明一個叫 [light] 的對象來表明平行光源

 　　　　　　　　//設置光源
              var light;
              function initLight() { 
                light = new THREE.DirectionalLight(0xff0000, 1.0, 0);//設置平行光源
                light.position.set( 200, 200, 200 );//設置光源向量
                scene.add(light);// 追加光源到場景
              }

5.設置物體object

這裏，咱們聲明一個球模型

 　　　　　　　　//設置物體
              var sphere;
              function initObject(){  
                sphere = new THREE.Mesh(
                     new THREE.SphereGeometry(20,20),                //width,height,depth
                     new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xff0000}) //材質設定
                );
                scene.add(sphere);
                sphere.position.set(0,0,0);
              }

最後，咱們寫一個主函數執行以上五步：

　　　　　　　　//執行
              function threeStart() {
                initThree();
                initCamera();
                initScene();   
                initLight();
                initObject();
                renderer.clear(); 
                renderer.render(scene, camera);
              }

這時，測試以上程序，你會發現瀏覽器窗口中出現了你繪製的球形模型：

總結

以上就是three.js的入門內容，咱們核心的五步就是：

1.設置three.js渲染器

2.設置攝像機camera

3.設置場景scene

4.設置光源light

5.設置物體object

可能其中有些設置你還不太清楚，不要緊，後面幾篇文章會對以上五個主要步驟進行詳細的講解，敬請期待~~

本例完整代碼：

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>lesson1-by-shawn.xie</title>
        <!--引入Three.js-->
        <script src="Three.js"></script>
        <script type="text/javascript">
            //開啓Three.js渲染器
             var renderer;//聲明全局變量（對象）
             function initThree() {
                width = document.getElementById('canvas3d').clientWidth;//獲取畫布「canvas3d」的寬
                height = document.getElementById('canvas3d').clientHeight;//獲取畫布「canvas3d」的高
                renderer=new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});//生成渲染器對象（屬性：抗鋸齒效果爲設置有效）
                renderer.setSize(width, height );//指定渲染器的高寬（和畫布框大小一致）
                document.getElementById('canvas3d').appendChild(renderer.domElement);//追加 【canvas】 元素到 【canvas3d】 元素中。
                renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF, 1.0);//設置canvas背景色(clearColor)
              }
               //設置相機
              var camera;
              function initCamera() { 
                camera = new THREE.PerspectiveCamera( 45, width / height , 1 , 5000 );//設置透視投影的相機,默認狀況下相機的上方向爲Y軸，右方向爲X軸，沿着Z軸朝裏（視野角：fov 縱橫比：aspect 相機離視體積最近的距離：near 相機離視體積最遠的距離：far）
                camera.position.x = 0;//設置相機的位置座標
                camera.position.y = 50;//設置相機的位置座標
                camera.position.z = 100;//設置相機的位置座標
                camera.up.x = 0;//設置相機的上爲「x」軸方向
                camera.up.y = 1;//設置相機的上爲「y」軸方向
                camera.up.z = 0;//設置相機的上爲「z」軸方向
                camera.lookAt( {x:0, y:0, z:0 } );//設置視野的中心座標
              }
               //設置場景
              var scene;
              function initScene() {   
                scene = new THREE.Scene();
              }

              //設置光源
              var light;
              function initLight() { 
                light = new THREE.DirectionalLight(0xff0000, 1.0, 0);//設置平行光源
                light.position.set( 200, 200, 200 );//設置光源向量
                scene.add(light);// 追加光源到場景
              }
               //設置物體
              var sphere;
              function initObject(){  
                sphere = new THREE.Mesh(
                     new THREE.SphereGeometry(20,20),                //width,height,depth
                     new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xff0000}) //材質設定
                );
                scene.add(sphere);
                sphere.position.set(0,0,0);
              }
              //執行
              function threeStart() {
                initThree();
                initCamera();
                initScene();   
                initLight();
                initObject();
                renderer.clear(); 
                renderer.render(scene, camera);
              }
        </script>
        <style type="text/css">
            div#canvas3d{
                  border: none;
                  cursor: move;
                  width: 1400px;
                  height: 600px;
                  background-color: #EEEEEE;
                }
        </style>
    </head>

    <body onload='threeStart();'>
        <!--盛放canvas的容器-->
        <div id="canvas3d"></div>
    </body>
</html>

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