three.js讲解

发布时间：2024年01月12日

文章目录

一、概念
二、案例
三、常见问题
四、优缺点
五、相关链接

一、概念

three.js是一个基于WebGL的JavaScript库，用于创建和展示三维图形。它提供了一套简单而强大的工具，可以在浏览器中实现高性能的3D渲染。

three.js的主要概念包括以下几个方面：

场景（Scene）：场景是three.js中所有的对象的容器。可以将需要展示的对象添加到场景中，并在渲染器中渲染场景。
相机（Camera）：相机定义了观察场景的视角。在three.js中有多种类型的相机可供选择，如透视相机（PerspectiveCamera）和正交相机（OrthographicCamera）。通过设置相机的位置和朝向来控制视角。
渲染器（Renderer）：渲染器将场景和相机中的物体渲染到HTML5画布上。three.js提供了几种不同的渲染器，包括WebGLRenderer、CanvasRenderer和SVGRenderer等。
光源（Light）：光源用于模拟真实世界中的光照效果。在three.js中有几种类型的光源可供选择，如环境光（AmbientLight）、平行光（DirectionalLight）和点光源（PointLight）等。通过设置光源的位置和颜色，可以改变场景中物体的亮度和阴影效果。
材质（Material）：材质决定了物体的外观和表面特性。在three.js中有很多种类型的材质可供选择，如基础材质（MeshBasicMaterial）、Lambert材质（MeshLambertMaterial）和Phong材质（MeshPhongMaterial）等。通过设置材质的颜色、纹理和光照等属性，可以改变物体的外观。
几何体（Geometry）：几何体定义了物体的形状和结构。在three.js中有很多种类型的几何体可供选择，如立方体（BoxGeometry）、球体（SphereGeometry）和平面（PlaneGeometry）等。通过设置几何体的大小、位置和旋转等属性，可以改变物体的形状和位置。
控制器（Controller）：控制器用于交互式地控制场景中的物体。在three.js中有几种类型的控制器可供选择，如轨道控制器（OrbitControls）和飞行控制器（FlyControls）等。通过设置控制器的属性和监听用户的输入事件，可以实现对物体的旋转、缩放和平移等操作。

通过了解和理解这些概念，可以更好地使用three.js来创建和展示三维图形。

二、案例

一个简单的初始化three.js的案例：

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>Three.js Initialization</title>
        <style>
            body { margin: 0; }
        </style>
    </head>
    <body>
        <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/three@0.110.0/build/three.min.js"></script>
        <script>
            // 初始化场景、相机和渲染器
            var scene = new THREE.Scene();
            var camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
            var renderer = new THREE.WebGLRenderer();
            renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
            document.body.appendChild( renderer.domElement );

            // 创建一个立方体
            var geometry = new THREE.BoxGeometry();
            var material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0x00ff00 } );
            var cube = new THREE.Mesh( geometry, material );
            scene.add( cube );

            // 设置相机位置
            camera.position.z = 5;

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

在这个案例中，我们首先引入了three.js库的CDN链接，然后创建了一个场景、相机和渲染器。接着创建了一个立方体，设置了相机的位置，并编写了一个渲染循环函数来旋转立方体并渲染场景。

通过打开浏览器并运行这段代码，您将看到一个绿色的立方体在屏幕上旋转。

三、常见问题

如何创建一个基本的立方体？

var geometry = new THREE.BoxGeometry();
var material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
var cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);

如何创建一个平面？

var geometry = new THREE.PlaneGeometry(5, 5);
var material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
var plane = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(plane);

如何创建一个球体？

var geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 32, 32);
var material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
var sphere = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(sphere);

如何创建一个线条？

var points = [];
points.push(new THREE.Vector3(-1, 0, 0));
points.push(new THREE.Vector3(0, 1, 0));
points.push(new THREE.Vector3(1, 0, 0));

var geometry = new THREE.BufferGeometry().setFromPoints(points);
var material = new THREE.LineBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
var line = new THREE.Line(geometry, material);
scene.add(line);

如何创建一个环形几何体？

var geometry = new THREE.RingGeometry(1, 2, 32);
var material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
var ring = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(ring);

如何创建一个文字？

var loader = new THREE.FontLoader();

loader.load('fonts/helvetiker_regular.typeface.json', function (font) {
    var geometry = new THREE.TextGeometry('Hello Three.js!', {
        font: font,
        size: 0.5,
        height: 0.2,
        curveSegments: 12,
        bevelEnabled: true,
        bevelThickness: 0.03,
        bevelSize: 0.02,
        bevelOffset: 0,
        bevelSegments: 5
    });
    var material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
    var text = new THREE.Mesh(geometry, material);
    scene.add(text);
});

如何创建一个环境光源？

var ambientLight = new THREE.AmbientLight(0xffffff, 0.5);
scene.add(ambientLight);

如何创建一个点光源？

var pointLight = new THREE.PointLight(0xffffff, 1);
pointLight.position.set(1, 1, 1);
scene.add(pointLight);

如何创建一个平行光源？

var directionalLight = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 1);
directionalLight.position.set(0, 1, 0);
scene.add(directionalLight);

如何创建一个聚光灯？

var spotLight = new THREE.SpotLight(0xffffff, 1);
spotLight.position.set(0, 1, 0);
spotLight.target.position.set(0, 0, 0);
scene.add(spotLight);

四、优缺点

three.js的优点：

易于学习和入门：three.js是一个开源的JavaScript库，提供了简化的API和丰富的文档，使得学习和使用起来相对容易。
跨平台和浏览器支持：three.js可以在不同的操作系统和浏览器上运行，支持WebGL、Canvas和SVG等渲染器，使得开发者可以将三维场景展示在各种设备上。
强大的功能和效果：three.js提供了丰富的功能和效果，包括几何体、材质、光照、动画、粒子系统等，使得开发者可以创建出各种逼真的三维场景。
社区支持和资源丰富：three.js有庞大的开发者社区，提供了大量的示例代码、教程和插件，可以帮助开发者解决问题和提高开发效率。
可扩展性和定制性：three.js提供了灵活的API和模块化的架构，使得开发者可以根据自己的需求进行扩展和定制，满足各种特定的应用场景。

three.js的缺点：

与其他库和框架的兼容性：由于three.js是一个相对独立的库，与其他前端库和框架的集成可能需要一些额外的工作和调整。
性能要求较高：由于three.js是基于WebGL的，三维渲染需要较高的计算和图形处理能力，对于一些低性能设备或老旧浏览器的支持可能会有限。
学习曲线较陡：尽管three.js相对易于入门，但要精通并充分利用其功能和效果可能需要一定的学习和实践。

three.js是一款功能强大、易于学习和使用的三维渲染引擎，适用于创建各种Web上的三维交互和可视化场景。然而，在特定的应用场景和需求下，可能需要考虑其性能要求和与其他技术的兼容性。

文章来源:https://blog.csdn.net/xuaner8786/article/details/135557147
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