[WebAR和WebVR学习之路]组成Three.js场景的基本组件

组成Three.js场景的基本组件

《创建场景》

场景中的基本组件:相机、光源和几何体

THREE.Scene()对象就是以上基本组件的一个容器。

习题2-1:

创建一个平面、相机和适当光源。在dat.GUI中创建Add Cube和Remove Cube按钮,并显示目前场景中物体的个数。Add Cube和Remove Cube会分别在平面的上方创建或移除一个Cube,Cube保持第一章中的自旋动画并使用UI控制。






    Example 02.01 - Basic Scene
    

    
    
    



场景的相关函数:

Scene.Add():向场景中添加物体
Scene.Remove():在场景中移除物体
Scene.children():获取场景中的所有子对象的列表
Scene.getChildByName():获取场景中某个特定名字的子物体

在render函数中,我们的处理方式和上一章差不读,只不过在这里对使用scene.traverse()来进行一个对场景中的对象进行一个遍历,及对每个子对象都执行一次相应函数。
我们也可以使用for循环来遍历场景的children这个属性数组来达到相同的结果。

《场景的特殊效果》

Scene的雾

scene.fog=new THREE.FogExp2(0xffffff,0.015);

注意,使用雾会增加资源使用,降低帧率。

材质覆盖

scene.overrideMaterial=new THREE.MeshLambertMaterial({color:0xffffff});

使用上述函数将会覆盖场景中所有材质为指定材质

《几何体和网格对象》

在第一章我们用到了如何在场景中添加一个几何体和网格对象,如添加一个立方体的代码如下:

var cubeGeometry = new THREE.CubeGeometry(4,4,4);
var cubeMaterial = new THREE.MeshPhongMaterial({color:0xff0000});
var cube=new THREE.Mesh(cubeGeometry,cubeMaterial);
scene.add(cube);

在上述代码中,我们定义了该网格对象的形状、几何结构、外观、材质等属性,并把这些属性和一个名为cube的网格对象结合在一起。

《几何对象的属性和函数》

geometry变量:
geometry变量是三维空间中的点集以及将这些点连接起来的面。(顶点vertice和面face)
例如:一个立方体有8个顶点(8个角),每个顶点的空间坐标为一个x,y,z的组合。这些点称为顶点
一个立方体有6个面,这6个面称为face。
像在opengl里面定义几何体一样,我们可以使用定义顶点和面的方法来定义一个几何体:

var vertices=[
    new THREE.Vector3(1,3,1),
    new THREE.Vector3(1,3,-1),
    ...
    new THREE.Vector3(-1,-1,1)
];
var faces=[
    new THREE.Face3(0,2,1),
    new THREE.Face3(2,3,1),
    ...
    new THREE.Face3(3,6,4)
];
var geom=new THREE.Geometry();
geom.vertices=vertices;
geom.faces=faces;
geom.computeCentroids();
geom.mergeVertices()();

关于如何动态修改几何体的顶点和面的知识,会在后面讲到。

《网格对象的函数和属性》

网格对象的主要属性:
position
Rotation
Scale
TranslateX
TranslateY
TranslateZ
上述属性与Unity3D API中的Transform的属性相类似
可以通过直接修改position的值来改变网格物体的位置,网格物体的position其实质上是一个THREE.Vector3类型的变量,所以其设置的方法有如下:

Obj.position.x=1;…
Obj.position=new THREE.Vector3(1,2,3);
Obj.position.set(1,2,3);

在设置对象位置的过程中,设置的位置是相对于其父对象的位置而设置的。比如使用THREE.SceneUtils.createMultiMaterialObject()创建多个不同材质的对象时,返回的不仅仅是一个对象,而是一个对象组。如果我们改变其中一个对象的位置的时候,另一个对象不会发生改变,如果改变这个对象组的位置的时候,其所有子物体都会发生改变。(父子阶层)
对于rotation的操作对象是数学中的弧度(rad),一个物体旋转一周的弧度是2*PI。所以我们的旋转操作代码如下:

Obj.rotation.x=0.5*Math.PI;(旋转0.5π个弧度,即旋转90度)
Obj.rotation.set(0.5*Math.PI,0,0);
Obj.rotation=new THREE.Vector3(0.5*Math.PI,0,0);

上述代码表示绕着x轴旋转90°的操作。
Scale基本同上。
对于translate函数,使用translate可以改变物体的位置,translate是相对于物体所移动的位移,而非绝对位置(与Unity的Translate类似)。

《相机》

正交相机和透视相机是所有的3D引擎中都存在的2种相机。对于不同的需求我们选择使用不同的相机。
对于透视相机THREE.PerspectiveCamera主要参数如下:
Fov(视角场):人类眼镜的视野大概为180°,一些鸟类有着360°的视野,在游戏中我们通常使用60到90°的视角,而在普通的3D应用中我们推荐使用45°的视野。
Aspect(长宽比):长宽比指的是渲染结果输出的横向长度和纵向长度的比值。推荐使用window.innerWidth/window.innerHeight
Near(近视平面)
Far(远视平面)

对于正交相机THREE.OrthographicCamera的主要参数如下:
Left(左边界)
Right(右边界)
Top(上边界)
Bottom(下边界)
Near(近视平面)
Far(远视平面)
以上一些属性及其含义可以在OpenGL的官网文档中找到。

如何让相机看向指定位置?
使用camera.lookAt(new THREE.Vector3(x,y,z));函数做到使相机看向x,y,z点。

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