Three.js讲解以及WEBGL实例（转）

时间：2021-11-27 04:15:39
webGL可以让我们在canvas上实现3D效果。而three.js是一款webGL框架，由于其易用性被广泛应用。如果你要学习webGL，抛弃那些复杂的原生接口从这款框架入手是一个不错的选择。
自己虽然在去年6月份接触过一段时间，但是一直没有时间研究一下，对webGL了解的也不是很多，近来有些时间，总结一下自己掌握的这些WEBGL的东西，也给大家分享一下。在本篇文章当中，会以一个demo为例，读完这篇文章，你将学会如何在浏览器中绘制一个旋转的立体图形。
Three.js讲解以及WEBGL实例（转）
 
准备工作
在写代码之前，你首先要去下最新的three.js框架包，在你的页面里引入three.js，当然文件包里面也有不少的demo便于大家学习；
chrome是目前支持webGL最好的浏览器，Firefow居其次，国内的遨游、猎豹经测试也可以运行。

基本的HTML结构 
 
  
<!DOCTYPE html><html><head><meta charset=utf-8 /><title>webgl-demo</title><style> .webgl{width: 800px;height: 600px;background: #ccf;}</style><script src="Three.js" type="text/javascript"></script></head><body> <div id="webgl" class='webgl'></div></body></html>
 
  


 
 
 
  Three.js的六个基本步骤 
 
 
 

   1.设置three.js渲染器 
 
 
 

   2.设置摄像机camera 
 
 
 

   3.设置场景scene 
 
 
 

   4.设置光源light 
 
 
 

   5.设置物体object 
 
 
 

   6.书写主函数执行以上五步 
 
 
 
 
  


 
 

   接下来针对每个步骤进行解释： 
 
 
 
 
  1.设置three.js渲染器 
 
 
 
 
  三维空间里的物体映射到二维平面的过程被称为三维渲染。 一般来说我们都把进行渲染操作的软件叫做渲染器。 
 
 
 
 
  先来看代码： 
 
 
 
 
  
 
  
var webgl = document.getElementById('webgl');
 
  
var renderer;//定义一个全局变量renderer（含义:渲染）function initThree(){ //获取画布的宽高 width = webgl.clientWidth; height = webgl.clientHeight; //生成渲染器对象（属性：抗锯齿效果为设置有效） renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias:true}); //指定渲染器的高宽（和画布框大小一致） renderer.setSize(width, height ); //将创建的canvas元素（此处的canvas元素为three.js创建）添加到html文档当中 webgl.appendChild(renderer.domElement); //设置渲染器的清除色 renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF,1.0);}
上面代码中注释所书写的几个步骤就是我们要注意的几个步骤 
 
 
 
 
  

    (1) 声明全局变量（对象）； 
  
 
  
 
   (2) 获取画布高宽； 
  
 
  
 
   (3) 生成渲染器对象（属性：抗锯齿效果为设置有效）； 
  
 
  
 
   (4) 指定渲染器的高宽（和画布框大小一致）； 
  
 
  
 
   (5) 追加【canvas】元素到id名为webgl的这个元素中； 
  
 
  
 
   (6) 设置渲染器的清除色(clearColor)。 
  
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
  在此对渲染器进行一下介绍： 
 
 
 
 
   
  

    three.js文档中渲染器的分支如下： 
  
 
  
 
   Renderers 
  
 
  

    CanvasRenderer 
  
 
  

    DOMRenderer 
  
 
  

    SVGRenderer 
  
 
  

    WebGLRenderer 
  
 
  

    WebGLRenderTarget 
  
 
  

    WebGLRenderTargetCube 
  
 
  

    WebGLShaders 
  
 
  

    可以看到three.js提供了很多的渲染方式，我们选择的当然是WebGLRenderer，但我们这里要将CanvasRenderer与WebGLRenderer两种渲染方式做一个比较。 
  
 
 
 
 
 
  把WebGL渲染器： 
 
 
 
 
   
  
 
   renderer=new THREE.WebGLRenderer(); 
  
 
  
 
   替换为Canvas渲染器： 
  
 
  
 
   renderer=new THREE.CanvasRenderer(); 
  
 
  
 
   这样canvas就会以2d的方式渲染，以下是效果对比（前者用WebGLRenderer渲染）： 
  
 
 
 
 
 
  
 
   Three.js讲解以及WEBGL实例（转）Three.js讲解以及WEBGL实例（转）

  
 
 
 
 
  很明显，WebGL在渲染效果上更胜一筹，WebGL的渲染能够最大程度表现你制作精美的场景，如果你的设备支持它，这个渲染器具有比CanvasRenderer更好的性能，相反地，CanvasRenderer则具有更好的兼容性。 
 
 
 
 
  在此针对渲染器的参数进行详细介绍： 
 
 
 
 
  
 
  
renderer=new THREE.WebGLRenderer({ antialias:true,//antialias:true/false是否开启反锯齿 precision:"highp",//precision:highp/mediump/lowp着色精度选择 alpha:true,//alpha:true/false是否可以设置背景色透明 premultipliedAlpha:false,//? stencil:false,//? preserveDrawingBuffer:true,//preserveDrawingBuffer:true/false是否保存绘图缓冲 maxLights:1//maxLights:最大灯光数});
 
  

    WebGLRenderer()中有一些参数我们可以设置，以下这些参数来自于官方文档： 
  
 
  
 
     antialias: 
  
 
  

    　　值：true/false 
  
 
  
 
   　　含义：是否开启反锯齿，设置为true开启反锯齿。 
  
 
  
 
     precision: 
  
 
  
 
   　　值：highp/mediump/lowp 
  
 
  
 
   　　含义：着色精度选择。 
  
 
  
 
     alpha: 
  
 
  
 
   　　值：true/false 
  
 
  
 
   　　含义：是否可以设置背景色透明。 
  
 
  
 
     premultipliedAlpha: 
  
 
  
 
   　　值：true/false 
  
 
  
 
   　　含义：？ 
  
 
  
 
     stencil: 
  
 
  
 
   　　值：true/false 
  
 
  
 
   　　含义：? 
  
 
  
 
     preserveDrawingBuffer: 
  
 
  
 
   　　值：true/false 
  
 
  
 
   　　含义：是否保存绘图缓冲，若设为true，则可以提取canvas绘图的缓冲。 
  
 
  
 
     maxLights: 
  
 
  
 
   　　值：数值int 
  
 
  
 
   　　含义：最大灯光数，我们的场景中最多能够添加多少个灯光。 
  
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
  接下来，继续讲解第二步：设置相机 
 
 
 
 
  OpenGL（WebGL）中、三维空间中的物体投影到二维空间的方式中，存在透视投影和正投影两种相机。 透视投影就是、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。 正投影就是不管物体和视点距离，都按照统一的大小进行绘制、在建筑和设计等领域需要从各个角度来绘制物体，因此这种投影被广泛应用。在 Three.js 也能够指定透视投影和正投影两种方式的相机。 在此 
  设置透视投影方式。 
 
 
 
 
  
 
  
/**设置相机*/var camera;function initCamera() { camera = new THREE.PerspectiveCamera(45,width/height,1,10000); //此处为设置透视投影的相机，默认情况下，相机的上方向为Y轴，右方向为X轴，沿着Z轴垂直朝里（视野角：fov； 纵横比：aspect； 相机离视最近的距离：near； 相机离视体积最远距离：far） camera.position.x = 400;//设置相机的位置坐标 camera.position.y = 0; camera.position.z = 0; //设置相机的上为z轴方向 camera.up.x = 0; camera.up.y = 0; camera.up.z = 1; //设置视野的中心坐标
 
  
 camera.lookAt({x:0, y:0, z:0});} 
基本步骤为： 
 
 
 
 
  

    (1) 声明全局的变量（对象）； 
  
 
  
 
   (2) 设置透视投影的相机； 
  
 
  
 
   (3) 设置相机的位置坐标； 
  
 
  
 
   (4) 设置相机的上为「z」轴方向； 
  
 
  
 
   (5) 设置视野的中心坐标。 
  
 
 
 
 
 
  


 
 
 
  3.设置场景scene 
 
 
 

   场景就是一个三维空间。 用 [Scene] 类声明一个叫 [scene] 的对象。 
 
 
 
 
  
 
  
/**设置场景，所有的元素只有在添加到场景当中之后才能够生效*/var scene;function initScene() { scene = new THREE.Scene();}
 
  


 
 
 
  4.设置光源 
 
 
 
 
  

    OpenGL（WebGL）的三维空间中，存在点光源和聚光灯两种类型。 而且，作为点光源的一种特例还存在平行光源(无线远光源)。另外，作为光源的参数还可以进行 [环境光] 等设置。 作为对应， Three.js中可以设置 [点光源(Point Light)] [聚光灯(Spot Light)] [平行光源(Direction Light)]，和 [环境光(Ambient Light)]。 和OpenGL一样、在一个场景中可以设置多个光源。 基本上，都是环境光和其他几种光源进行组合。 如果不设置环境光，那么光线照射不到的面会变得过于黑暗。 首先按照下面的步骤设置平行光源，在这之后还会追加环境光。 
  
 
  
 
   (1) 声明全局变量(对象) 
  
 
  
 
   (2) 设置平行光源 
  
 
  
 
   (3) 设置光源向量 
  
 
  
 
   (4) 追加光源到场景 
  
 
 
 
 
 
  
 
  
/**设置光源*/var light;function initLight() { light = new THREE.DirectionalLight(0x0000FF,1.0,0);//设置平行光DirectionalLight light.position.set(50,50,50);//光源向量，即光源的位置
 
  
 //还可以添加多个光源，多行注释中即为添加2、3号光源 /*light2 = new THREE.DirectionalLight(0xFF00CC,1.0,0); light2.position.set(0,50,0); light3 = new THREE.DirectionalLight(0x0000CC,1.0,0); light3.position.set(50,0,0);*/ scene.add(light);//追加光源到场景 /*scene.add(light2); scene.add(light3);*/}
 
  5.设置物体object 
 
 
 
 
  
 
  
/**设置物体*/var cube=Array();function initObject() { for(var i=0;i<4;i++){ cube[i]=new THREE.Mesh(//mesh是three.js的一个类 new THREE.CubeGeometry(50,50,50),//形状 (宽 高 深度) new THREE.MeshLambertMaterial({color:0x0000FF})//材质 ); scene.add(cube[i]); cube[i].position.set(0,-120+80*i,0); }}
在此绘制了4个立方体 
 
 
 
 
  


 
 
 
  7.（没有看错，不是6！！！）可以让它旋转起来 
 
 
 
 
  
 
  
/**旋转*/var t=0;function loop(){ t++; renderer.clear(); cube[0].rotation.set(t/100,0,0); cube[1].rotation.set(0,t/100,0);  cube[2].rotation.set(0,0,t/100); /*camera.position.x = 400*Math.cos(t/100); camera.position.y = 400*Math.sin(t/200); camera.position.z = 50*Math.cos(t/100);*/ camera.lookAt( {x:0, y:0, z:0 } ); renderer.render(scene,camera); window.requestAnimationFrame(loop);}
注释当中表示的是相机的旋转，可以去掉看看效果 
 
 
 
 
  


 
 
 
  6.（好吧，我们来补一下第六步）将所有上面设置好的函数进行执行 
 
 
 
 
  
 
  
/**执行*/function threeStart() { initThree(); initCamera(); initScene(); initLight(); initObject(); loop(); renderer.clear(); renderer.render(scene,camera);}
到这里我们就完成了，再看一下效果图吧！ 
 
 
 
 
  
 
   Three.js讲解以及WEBGL实例（转）


  
 
 
 

   本demo的全部代码整合如下： 
 
 
 
 
  
 
  
<!DOCTYPE html><html><head><meta charset=utf-8 /><title>webgl2</title><style>#webgl{ background: #ccc; width: 800px; height: 600px;}</style><script src="Three.js" type="text/javascript"></script><script type="text/javascript"> var renderer;//声明一个全局变量 /* *构建基本画布 渲染器 */ function initThree() { width = document.getElementById('webgl').clientWidth; height = document.getElementById('webgl').clientHeight; renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});//生成渲染器对象，属性：锯齿效果设为true renderer.setSize(width,height);//设置渲染器的宽和高，和画布大小一致 document.getElementById('webgl').appendChild(renderer.domElement);//追加canvas元素到webgl元素当中 renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF,1.0);//设置渲染器的清除色 } /* *设置相机 */ var camera; function initCamera() { camera = new THREE.PerspectiveCamera(45,width/height,1,10000); //此处为设置透视投影的相机，默认情况下，相机的上方向为Y轴，右方向为X轴，沿着Z轴垂直朝里（视野角：fov； 纵横比：aspect； 相机离视最近的距离：near； 相机离视体积最远距离：far） camera.position.x = 400;//设置相机的位置坐标 camera.position.y = 0; camera.position.z = 0;  //设置相机的上为y轴方向 camera.up.x = 0; camera.up.y = 1; camera.up.z = 0; }  /* *设置场景，所有的元素只有在添加到场景当中之后才能够生效 */ var scene; function initScene() { scene = new THREE.Scene(); } /* *设置光源 */ var light; function initLight() { light = new THREE.DirectionalLight(0x0000FF,1.0,0);//设置平行光DirectionalLight light.position.set(50,50,50);//光源向量，即光源的位置 scene.add(light);//追加光源到场景 }  /* *设置物体 */ var cube=Array(); function initObject() { for(var i=0;i<4;i++){ cube[i]=new THREE.Mesh(//mesh是three.js的一个类 new THREE.CubeGeometry(50,50,50),//形状 （宽 高 深度） new THREE.MeshLambertMaterial({color:0x0000FF})//材质 ); scene.add(cube[i]); cube[i].position.set(0,-120+80*i,0); } } /* *旋转 */ var t=0; function loop(){ t++; renderer.clear(); cube[0].rotation.set(t/100,0,0); cube[1].rotation.set(0,t/100,0);  cube[2].rotation.set(0,0,t/100); camera.lookAt( {x:0, y:0, z:0 } ); renderer.render(scene,camera); window.requestAnimationFrame(loop); } /* *执行 */ function threeStart() { initThree(); initCamera(); initScene(); initLight(); initObject(); loop(); renderer.clear(); renderer.render(scene,camera); } /* *如果想让立体图形进行循环运动，需要使用到loop *首先创建渲染器、相机、场景、光源、物体以及最后的执行 *只需要添加loop函数 var t=0; function loop(){ t++; cube.rotation.set(t/100,0,0); renderer.clear(); renderer.render(scene,camera); window.requestAnimationFrame(loop); } */</script></head><body onload="threeStart();"> <div id="webgl"></div></body></html>
 
  
转自：http://blog.163.com/hongshaoguoguo@126/blog/static/18046981201311310510380/ 
  


 

 


 

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