three.js入门基本知识，教你十分钟做出一个旋转的图形

时间：2022-01-28 05:06:47

three.js入门基本知识，教你十分钟做出一个旋转的图形。

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。
Three.js的六个基本步骤
1.设置three.js渲染器 （定义全局变量 var renderer）
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。
以下是主体html代码：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset=utf-8 />
<title>webglchina.cn</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>

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。
先来看以下代码

`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); }`

代码中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入门基本知识，教你十分钟做出一个旋转的图形
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、如何让物体旋转起来（调用函数来了）

/* *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
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);
}

所有代码总结

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset=utf-8 />
<title>webglchina.cn</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>
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