• Three.js学习笔记


    什么是Three.js

    three.js是JavaScript编写的WebGL第三方库。提供了非常多的3D显示功能。Three.js 是一款运行在浏览器中的 3D 引擎,你可以用它创建各种三维场景,包括了摄影机、光影、材质等各种对象。你可以在它的主页上看到许多精采的演示。不过,这款引擎目前还处在比较不成熟的开发阶段,其不够丰富的 API 以及匮乏的文档增加了初学者的学习难度(尤其是文档的匮乏)three.js的代码托管在github上面。

    上面摘自百度百科。依我来看就是一个在HTML5画布(canvas)上显示的3D引擎。如果你之前折腾过本地3D引擎,比如Steam,寒霜,那上手这个就非常简单了。

    学习这个引擎难处有几点:第一,正如上面所说,没有比较系统的文档,只有一些大神写的Demo,对于一些js基础不好或者英语不好的童鞋来说简直不能历届;第二,一般人对游戏引擎里面的纹理、光源、材质等词不甚理解。第三,不晓得怎么去调试。

    在开始正式介绍之前,可以先看看Demo,了解一下这个引擎能做什么。

    官方网站上的例子:http://threejs.org/

    GitHub上的例子:http://stemkoski.github.io/Three.js/

    其中几个比较有特色的列一下(提提你们的胃口~)(都不要使用IE或基于IE的浏览器打开!推荐使用Chrome):

    最基本的Hello World:http://stemkoski.github.io/Three.js/HelloWorld.html

    调用你的摄像头http://stemkoski.github.io/Three.js/Webcam-Texture.html

    体感操作(你没有看错!):http://stemkoski.github.io/Three.js/Webcam-Motion-Detection-Texture.html

    支持你的游戏手柄(XBox等):http://stemkoski.github.io/Three.js/Mesh-Movement-Gamepad.html

    3D建模和方向键控制移动方向:http://stemkoski.github.io/Three.js/Model-Animation-Control.html

    SkyBox和3个气泡渲染(可见Three.js的渲染真心不赖):http://stemkoski.github.io/Three.js/Metabubbles.html

    3D红蓝偏光的名车展(打开前自备偏光镜):http://threejs.org/examples/webgl_materials_cars_anaglyph.html

    帅爆了的元素周期表:http://threejs.org/examples/css3d_periodictable.html

    跑车游戏:http://hexgl.bkcore.com/

    有没有和小伙伴们都惊呆了?——至少我是的。没有使用Flash,没有大量的图片拼接,绝大多数的特效靠代码实现,包括文章配图那款SS跑车,AMAZING!

    Three.js环境的准备

    正文现在开始。

    我整个例子有不少地方参考的是http://www.hiwebgl.com/?p=1058。向这样的译者表示绝对的敬意!(话说原文是日文的,我这个看英语文档无压力的无论如何也受不鸟日文啊……)

    Three.js从GitHub库中获取:https://github.com/mrdoob/three.js/,下载请点击在页面右边的“Download ZIP”按钮。比较齐活的例子在:https://github.com/stemkoski/stemkoski.github.com可以下载。

    Three.js至少需要build目录下的three,js,three.min.js是前者的压缩版。docs下的index.html是器官方文档(我还没细致看过,质量怎么样没法说)。example目录下都是例子,值得一提的是,这些例子必须要挂到服务器里面预览,本地打开会有问题,IIS或者Tomcat或者Apache都可以(以后会说到为什么)。

    运行第一个Three.js

    第一个例子也用来确定一下Three.js是否能正常运行。在WebRoot下建一个js文件夹,把three,js拷贝进去(three.min.js也行)。

    在WebRoot下建一个index.html,内容如下:

    <!DOCTYPE html>
    <html>
    <head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Three.js チュートリアル1</title>
    <script src="Three.js"></script>
    <style type="text/css">
    div#canvas-frame {
        border: none;
        cursor: pointer;
         600px;
        height: 600px;
        background-color: #EEEEEE;
    }
    </style>
    <script>
        var renderer;
        function initThree() {
            width = document.getElementById('canvas-frame').clientWidth;
            height = document.getElementById('canvas-frame').clientHeight;
            renderer = new THREE.WebGLRenderer({
                antialias : true
            });
            renderer.setSize(width, height);
            document.getElementById('canvas-frame')
                    .appendChild(renderer.domElement);
            renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF, 1.0);
        }
    
        var camera;
        function initCamera() {
            camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width / height, 1, 10000);
            camera.position.x = 100;
            camera.position.y = 20;
            camera.position.z = 50;
            camera.up.x = 0;
            camera.up.y = 0;
            camera.up.z = 1;
            camera.lookAt({
                x : 0,
                y : 0,
                z : 0
            });
        }
        var scene;
        function initScene() {
            scene = new THREE.Scene();
        }
        var light;
        function initLight() {
            light = new THREE.DirectionalLight(0xFF0000, 1.0, 0);
            light.position.set(100, 100, 200);
            scene.add(light);
        }
        var cube;
        function initObject() {
            cube = new THREE.Mesh(new THREE.CubeGeometry(50, 50, 50), //形状の設定
            new THREE.MeshLambertMaterial({
                color : 0xff0000
            }) //材質の設定
            );
            scene.add(cube);
            cube.position.set(0, 0, 0);
        }
        function threeStart() {
            initThree();
            initCamera();
            initScene();
            initLight();
            initObject();
            renderer.clear();
            renderer.render(scene, camera);
        }
    </script>
    </head>
    
    <body onload="threeStart();">
        <div id="canvas-frame"></div>
    </body>
    </html>

    执行的结构应该是这样,Three.js也比较大,网的质量可能不好,看不到效果的多刷几次:http://tonythegod.eu5.org/three.js/1/demo1.html

    自二个例子:一个可控制的长方体

    最后的效果(没看到效果多刷几次):http://tonythegod.eu5.org/three.js/1/demo2.html

    我没有给李兴华打广告……只是这本书在我写Demo时就在我手边,然后就当了模特了~

    贴出主要的代码,附上一些主要的注释:

    <!doctype html>
    <html lang="en">
    <head>
    <title>Template (Three.js)</title>
    <meta charset="utf-8">
    <meta name="viewport"
        content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
    <link rel=stylesheet href="css/base.css" /> <!-- 这个样式表主要写了body的背景为#F5F5F5,就是整个网页的背景颜色 -->
    </head>
    
    <body>
        <script src="../js/Three.js"></script> <!-- 这个是Three.js引擎的js -->
        <script src="../js/Detector.js"></script>
        <script src="../js/Stats.js"></script>
        <script src="../js/OrbitControls.js"></script>
        <script src="../js/THREEx.KeyboardState.js"></script>
        <script src="../js/THREEx.FullScreen.js"></script>
        <script src="../js/THREEx.WindowResize.js"></script>
        <script src="../js/Texture.js"></script> <!-- 一些js工具类,现在不深究 -->
    
        <div id="ThreeJS"
            style="z-index: 1; position: absolute; left: 0px; top: 0px"></div> <!--这个div就是整个画布 -->
        <script>
            //////////    
            // MAIN //
            //////////
            // standard global variables
            var container, scene, camera, renderer, controls, stats; <!-- 几个变量代表的含义:容器、场景、摄像机(视角)、渲染器、控制装置 -->
            var keyboard = new THREEx.KeyboardState();
            var clock = new THREE.Clock();
    
            // custom global variables
            var cube;
    
            // initialization
            init();
    
            // animation loop / game loop
            animate();
    
            ///////////////
            // FUNCTIONS //
            ///////////////
    
            function init() { <!-- 初始化 -->
                ///////////
                // SCENE //
                ///////////
                scene = new THREE.Scene(); <!-- 定义场景 -->
    
                ////////////
                // CAMERA //
                ////////////
    
                // set the view size in pixels (custom or according to window size)
                // var SCREEN_WIDTH = 400, SCREEN_HEIGHT = 300;
                var SCREEN_WIDTH = window.innerWidth, SCREEN_HEIGHT = window.innerHeight;
                // camera attributes
                var VIEW_ANGLE = 45, ASPECT = SCREEN_WIDTH / SCREEN_HEIGHT, NEAR = 0.1, FAR = 20000;
                // set up camera
                camera = new THREE.PerspectiveCamera(VIEW_ANGLE, ASPECT, NEAR, FAR); <!-- 定义视角 -->
                // add the camera to the scene
                scene.add(camera);
                // the camera defaults to position (0,0,0)
                // so pull it back (z = 400) and up (y = 100) and set the angle towards the scene origin
                camera.position.set(-400, 150, 200); <!--视角的位置 -->
                camera.lookAt(scene.position);
    
                //////////////
                // RENDERER //
                //////////////
    
                // create and start the renderer; choose antialias setting.
                if (Detector.webgl)
                    renderer = new THREE.WebGLRenderer({
                        antialias : true
                    });
                else
                    renderer = new THREE.CanvasRenderer();
    
                renderer.setSize(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);
    
                // attach div element to variable to contain the renderer
                container = document.getElementById('ThreeJS');
                // alternatively: to create the div at runtime, use:
                // container = document.createElement( 'div' );
                // document.body.appendChild( container );
    
                // attach renderer to the container div
                container.appendChild(renderer.domElement);
    
                ////////////
                // EVENTS //
                ////////////
    
                // automatically resize renderer
                THREEx.WindowResize(renderer, camera);
                // toggle full-screen on given key press
                THREEx.FullScreen.bindKey({
                    charCode : 'm'.charCodeAt(0)
                });
    
                //////////////
                // CONTROLS //
                //////////////
    
                // move mouse and: left   click to rotate, 
                //                 middle click to zoom, 
                //                 right  click to pan
                controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement); <!-- 设置控制,这里只有鼠标操作 -->
    
                ///////////
                // STATS //
                ///////////
    
                // displays current and past frames per second attained by scene
                stats = new Stats();
                stats.domElement.style.position = 'absolute';
                stats.domElement.style.bottom = '0px';
                stats.domElement.style.zIndex = 100;
                container.appendChild(stats.domElement);
    
                ///////////
                // LIGHT //
                ///////////
    
                // create a light
                var light = new THREE.PointLight(0xffffff); <!-- 设置光源 -->
                light.position.set(0, 250, 0);
                scene.add(light);
    
                // CUBE
                var cubeGeometry = new THREE.CubeGeometry(260, 35, 185, 1, 1, 1); <!-- 定义一个立方体,就是那本书的模型 -->
    
                var cubeMaterialArray = [];
                cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                    map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-up.png') <!-- 给每一面上贴图,下同 -->
                }));
                cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                    map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-up.png')
                }));
                cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                    map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/up.png')
                }));
                cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                    map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/down.png')
                }));
                cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                    map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-right.png')
                }));
                cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                    map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-left.png')
                }));
                var cubeMaterials = new THREE.MeshFaceMaterial(cubeMaterialArray);
    
                cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterials);
                cube.position.set(0, 0, 0); <!-- 立方体放置的位置 -->
                scene.add(cube);
    
            }
    
            function animate() {
                requestAnimationFrame(animate);
                render();
                update();
            }
    
            function update() {
                // delta = change in time since last call (in seconds)
                var delta = clock.getDelta();
    
                controls.update();
                stats.update();
            }
    
            function render() {
                renderer.render(scene, camera);
            }
        </script>
    
    </body>
    </html>

    其实学习Three.js大多是这样,因为缺少相应的文档,看大牛们写的注释是最快上手的办法。

    这次就先到这儿,下次再说怎么一点点在画布上作画。

    本文转载自tony的小站: http://tonythegod.eu5.org/three-js-study-notes-study-on-three-js/ | Tony的工作站

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