一步步帶你實現web全景看房——three.js

時間  2019-11-05
標籤 步步 實現 web 全景 three.js 欄目 HTML 简体版
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canvas畫2d相信你們都很熟悉了，但3d世界更加炫酷。咱們直接從three.js入手。下面咱們從0開始來摸索一下3d世界javascript

1. 基本概念

在THREEjs中，渲染一個3d世界的必要因素是場景（scene）、相機（camera）、渲染器（renderer）。渲染出一個3d世界後，能夠往裏面增長各類各樣的物體、光源等，造成一個3d世界： html

場景:右手座標系,一切要素都在場景裏面，至關於「世界」，包括各類物質和物理變化前端

// 建立場景
const scene = new THREE.Scene();
複製代碼

照相機:攝像機就至關於人眼，有攝像機才能夠看見場景裏面的一切物體和光源。經常使用的是正交攝像機和透視攝像機java

正交攝像機是一個矩形可視區域，物體只有在這個區域內纔是可見的物體不管距離攝像機是遠或事近，物體都會被渲染成一個大小。通常應用場景是2.5d遊戲如跳一跳、機械模型git

// 建立正交相機
const camera = new THREE.OrthographicCamera(
    -window.innerWidth / 200,
    window.innerWidth /200 ,
    window.innerHeight/ 200,
    -window.innerHeight/ 200,
    1,
    1000
);
複製代碼

咱們能夠看見上圖的效果，有一個正方體已經走了很遠可是大小不變。另外還能夠看見角落有一個正方體已經被截斷了一部分，那是由於正交攝像機僅僅展現一個空間內的場景，因此會有截斷效果。github

透視攝像機是最經常使用的攝像機類型，模擬人眼的視覺，近大遠小（透視）。Fov表示的是視角，Fov越大，表示眼睛睜得越大，離得越遠，看得更多。若是是須要模擬現實，基本都是用這個相機 web

// 建立透視相機
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
          90,
          window.innerWidth / window.innerHeight,
          1,
          10000
        );
複製代碼

近大遠小的效果就出來了，比較符合現實canvas

渲染器api

最後須要把全部的內容渲染到頁面上，須要一個渲染器：bash

const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
      renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight); // canvas大小
      document.body.appendChild(renderer.domElement);

複製代碼

2. 給畫面增長內容

上面的確是把3d世界畫出來了，只是沒有什麼東西。在three.js中，咱們須要增長光源和mesh

mesh

mesh便是網格。在計算機裏，3D世界是由點組成的，無數的面拼接成各類形狀的物體。這種模型叫作網格模型。一條線是兩個點組成，一個面是3個點組成，一個物體由多個3點組成的面組成：

而網格（mesh）又是由幾何體（geometry）和材質（material）構成的

geometry

咱們所能想象到的幾何體，框架都自帶了，咱們只須要調用對應的幾何體構造函數便可建立。幾何體的建立方法都是new，如BoxBuffer： 

const geometry = new THREE.BoxBufferGeometry( 1, 1, 1 );
複製代碼

建立的時候，通常定義了渲染一個 3D 物體所須要的基本數據：Face 面、Vertex 頂點等信息。THREE.xxxGeometry指的是框架自帶的幾何體，不一樣幾何體所須要的參數有所不一樣，大概是width、height、radius、depth、segment、detail、angle等屬性

更多geometry相關api

BufferGeometry和Geometry有什麼不一樣?就實現的效果來講它們都是同樣，可是BufferGeometry的多了一些頂點屬性，且性能較好。對於開發者來講，Geometry對象屬性少體驗更好。THREE解析幾何體對象的時候，若是是Geometry，則會把對象轉換成ufferGeometry對象，再進行下一步渲染

material

一個物體不少的物理性質，取決於其材料，材料也決定了幾何體的外表。材料的建立方法也是new，如Lambert材料： 

const material = new THREE.MeshLambertMaterial();
複製代碼

一個物體是否有鏡面感、亮暗、顏色、透明、是否反光等性質，取決於使用什麼材料。THREE.xxxMaterial指的是框架自帶的材料，不一樣材料所須要的參數也是有所不一樣

更多material相關api

有了geometry和material,就能夠建立一個mesh並追加到場景中：

const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(mesh);
複製代碼

光源

一個3d世界，若是須要更加逼真，那就須要光源了。光也有不少種，常見的有平行光（圖2）、點光源（圖3）、環境光（環境光充滿全部的幾何體表面）、聚光燈（圖1）

其中，只有平行光、點光源才能產生陰影。並且有的材料是受光源影響，沒有光就是黑的。而一些材料是不受光影響的。光源的建立，如直射光：

const light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 0.9)
複製代碼

THREE.xxxLight指的是框架自帶的光源構造函數，通常實例化的時候須要的參數是color、intensity、distance等配置。另外，一個3d世界固然不是一種光構成，因此光能夠疊加，疊加的結果做用與物體上。

並且物體的影子也不是白送的，須要某些支持影子的光加上開發者配置：

// 光產生影子
light.castShadow = true;
// 地面接受影子
ground.receiveShadow = true;
// 物體產生影子
mesh.castShadow = true;
複製代碼

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更多影子相關的api

3. 調試工具

軌道控制器

加上此控制器，就能夠經過鼠標拖拽、滾動對整個畫面進行拖拽放縮 軌道控制器代碼在THREE官方github上，若是使用的時候報錯THREE.OrbitControls is not a constructor，那麼就copy一份下來，第一行加一個window：window.THREE.OrbitControls = ...

使用方法就是new一個控制器，而後監聽變化，觸發render

const controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement);
        controls.addEventListener("change", () => {
          renderer.render(scene, camera);
        });
        controls.minDistance = 1;
        controls.maxDistance = 2000;
        controls.enablePan = false;
複製代碼

性能監控

源代碼。能夠拷貝下來，掛在window上

官方大部分例子都使用了一個stat的插件，在左上角會出現性能變化的曲線，供咱們調試使用。使用方法：

const stat = new Stats();
    document.body.appendChild(stat.dom);
    
    // 改造render函數
    function render() {
      renderer.render(scene, camera);
      stat.update();
    }
複製代碼

4. let's coding

先把場景、攝像機、渲染器弄出來，而後添加一個紅色的球

function init() {
      const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
      renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);
      renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
      document.body.appendChild(renderer.domElement);

      // 場景
      const scene = new THREE.Scene();
      // 相機
      const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
        90,
        window.innerWidth / window.innerHeight,
        0.1,
        100
      );
      camera.position.set(10, 0, 0);

      // 軌道控制器
      const controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement);
      controls.addEventListener("change", render);
      controls.minDistance = 1;
      controls.maxDistance = 200;
      controls.enablePan = false;

      // 新增一個紅色球
      const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 10, 10);
      const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 });
      const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
      scene.add(mesh);
      // 座標軸輔助線
      scene.add(new THREE.AxisHelper(1000));

      controls.update(); // 控制器須要
      controls.target.copy(mesh.position);

      function render() {
        renderer.render(scene, camera);
      }

      function r() {
        render();
        requestAnimationFrame(r)
      }
      r()
    }
    
    init();
複製代碼

此時，能夠看見座標原點上有一個球。其實，一個幾何體紋理是可使用圖片的，甚至還可使用視頻，此時不能雙擊打開html，須要本地起一個服務器打開。咱們改造一下mesh:

function addImg(url, scene, n = 1) {
      const texture = THREE.ImageUtils.loadTexture(url);
      const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture });
      const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 10, 10);
      const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
      scene.add(mesh);
      return mesh;
    }
    
    
      // const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 10, 10);
      // const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 });
      // const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
      // 去酷家樂找了一個圖
      const mesh = addImg("https://qhyxpicoss.kujiale.com/r/2019/07/01/L3D137S8ENDIADDWAYUI5L7GLUF3P3WS888_3000x4000.jpg?x-oss-process=image/resize,m_fill,w_1600,h_920/format,webp", scene, 1); 
      scene.add(mesh);
複製代碼

原點顯示一個圖做爲紋理的球

基本都ok了，怎麼實現全景看房呢？咱們上面的條件都ok了，最後須要作的事情是：將攝像機放在球體中心、軌道控制器放縮上限最小最大設置成1和二、渲染mesh內表面

// 調整max
      controls.minDistance = 1;
      // controls.maxDistance = 200;
      controls.maxDistance = 2;
      
      // 調整球大小
      // const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 10, 10);
      const geometry = new THREE.SphereGeometry(50, 256, 256);
      
      // 攝像機放球體中心
      // camera.position.set(10, 0, 0);
      camera.position.set(-0.3, 0, 0);
      
      // 渲染球體的雙面
      const material = new THREE.MeshLambertMaterial({ map: texture });
      material.side = THREE.DoubleSide;
複製代碼

全景看房的效果就出來了，而後只需拖動就能夠調整角度了。引入是普通平面圖，因此圖的首尾交接有一點問題。

這只是實現的一個思路，實現的方法有不少，如柱體、立方體，圖片多是扇形的全景圖也多是多個圖片拼接起來的。具體的細節根據業務進行調整

所有代碼以下，須要引入three.js、orbitcontrol

所有代碼 
function init() {
      const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
      renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);
      renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
      document.body.appendChild(renderer.domElement);

      const scene = new THREE.Scene();
      const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
        90,
        window.innerWidth / window.innerHeight,
        0.1,
        100
      );
      // camera.position.set(10, 0, 0);
      camera.position.set(-0.3, 0, 0);

      const controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement);
      controls.addEventListener("change", render);
      controls.minDistance = 1;
      // controls.maxDistance = 200;
      controls.maxDistance = 2;
      controls.enablePan = false;

      // const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 10, 10);
      // const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 });
      // const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
      const mesh = addImg("https://qhyxpicoss.kujiale.com/r/2019/07/01/L3D137S8ENDIADDWAYUI5L7GLUF3P3WS888_3000x4000.jpg?x-oss-process=image/resize,m_fill,w_1600,h_920/format,webp", scene, 1);
      scene.add(mesh);

      controls.update();
      controls.target.copy(mesh.position);

      function render() {
        renderer.render(scene, camera);
      }

      function r() {
        render();
        requestAnimationFrame(r)
      }
      scene.add(new THREE.AxisHelper(1000));
      r()
    }

    function addImg(url, scene, n = 1) {
      const texture = THREE.ImageUtils.loadTexture(url);
      const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture });
      // const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 10, 10);
      const geometry = new THREE.SphereGeometry(50, 256, 256);
      const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
      material.side = THREE.DoubleSide;
      scene.add(mesh);
      return mesh;
    }

    init();

複製代碼

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