03 2020-09

JavaScript 3D 网页项目的必备工具

JavaScript, 前端开发, 编程技术你是第2088个围观者 0条评论供稿者：陈建鑫标签：javascript, JavaScript小技巧, javascript库

简介

Three.js可以创建各种 3D 图形，点、线、文字、几何体、立体文字等，并可以设置光影特效、纹理特效、动画特效等。定位方式采用右手坐标系定位。默认使用WebGL渲染器，同时还提供了Canvas 2D、SVG和CSS3D渲染器。当浏览器过于老旧或因为其他原因不支持WebGL方式时，使用其他渲染方式进行渲染。

Three.js 官网有丰富的使用范例。

（截图来自 three.js 官网）

下载安装

Three.js的源码地址是：

https://github.com/mrdoob/three.js

可使用以下方法安装：

(1) npm安装

在当前项目文件夹中打开终端窗口：

npm install --save three

下载安装成功后，在项目中导入

// 方式 1: 导入整个 three.js核心库
import * as THREE from 'three';
const scene = new THREE.Scene();

// 方式 2: 仅导入你所需要的部分
import { Scene } from 'three';
const scene = new Scene();

(2) CDN引入

将 three.js 文件上传到你自己的服务器，或使用第三方CDN。如下所示：

<script type="module">
  //由于 three.js 依赖于ES module，因此任何引用它的script标签必须使用*type="module"*。
  import * as THREE from 'https://unpkg.com/three@0.123.0/build/three.module.js';

  const scene = new THREE.Scene();
</script>

概念了解

Three.js 中主要有以下几个重要概念：

scene(场景)：即一个三维立体空间。
camera(相机)：即一个观察点，可以确定观察方向、角度等。
renderer(渲染器)：将相机观察到的场景渲染到浏览器中。
Objects(物体)：即渲染到场景中的各种物体，包括Mesh(网格)、Line(线)、Points(点)等。

简单使用

通过以下几步我们创建一个绿色正方体旋转的 3D 场景：

(1) 创建包含立方体的新场景

//默认背景色为黑色，可通过background属性修改
const scene = new THREE.Scene();
//创建立方体
const geometry = new THREE.BoxGeometry();
//设置材质属性的颜色为绿色
const material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0x00ff00 } );
//创建Mesh（网格），网格包含一个几何体以及作用在此几何体上的材质
const cube = new THREE.Mesh( geometry, material );
//立方体将会添加到(0,0,0)坐标
scene.add( cube );

(2) 创建相机

//使用PerspectiveCamera（透视摄像机）
//第一个参数是视野角度（FOV）。表示你所能在显示器上看到的场景的范围，它的值是角度单位。
//第二个参数是长宽比（aspect ratio）。
//第三个参数是近截面（near）。
//第四个参数是远截面（far）。

const camera = new THREE.PerspectiveCamera( 75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000 );
//正方体在(0,0,0)坐标时，摄像机和立方体z坐标重合，无法看到立方体，将摄像机沿z轴外移
camera.position.z = 5;

(3) 创建渲染器

//使用默认的WebGLRenderer进行渲染
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
//设置渲染器的宽高与屏幕宽高相同
renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );

(4) 将当前要渲染的场景添加到 DOM 元素中

document.body.appendChild( renderer.domElement );

(5) 添加动画循环

function animate() {
  requestAnimationFrame( animate );
  renderer.render( scene, camera );
  //立方体旋转
  cube.rotation.x += 0.01;
  cube.rotation.y += 0.01;
}
animate();

最终效果如下图：

完整源码如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
 <head>
  <meta charset="utf-8">
  <title>My first three.js app</title>
  <style>
   body { margin: 0; }
  </style>
 </head>
 <body>
  <script type="module">
      import * as THREE from 'https://unpkg.com/three@0.123.0/build/three.module.js';

      const scene = new THREE.Scene();
      const camera = new THREE.PerspectiveCamera( 75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000 );
     
      const geometry = new THREE.BoxGeometry();
      const material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0x00ff00 } );
      const cube = new THREE.Mesh( geometry, material );
      scene.add( cube );
      camera.position.z = 5;

      const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
      renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );

      document.body.appendChild( renderer.domElement );
      
      function animate() {
        requestAnimationFrame( animate );
        renderer.render( scene, camera );
        cube.rotation.x += 0.01;
    cube.rotation.y += 0.01;
      }
      animate();
  </script>
 </body>
</html>