three.js 动画学习

动画就是通过改变位置实现。

旋转

先解决第一个问题，旋转之后的朝向，这个非常简单，因为
car.rotation.y保存了之前的角度，只要在这个角度基础上增加或减小角度就可以了。所以代码为

car.rotation.y += rotation*Math.PI/180

轮胎同理。

位置

按下a键可以旋转小车。先实现简单的，按下a键立刻转向，需要计算轮胎的位置。

01、简化版小车

OK，现在假设有一辆长宽均为 2 的小车，轮胎刚好在小车的四个角上，以 +X 为正方向，则白色轮胎为前胎、黑色轮胎为后胎。

该位置为初始位置，当向 -Z 方向转动 45° 后，小车变成这样

02、旋转 45 ° 角后的小车

当然这里可以直观看出旋转后轮胎的位置，分别为

• 左前胎 (0, -1.414）
• 右前胎 (1.414, 0)
• 左后胎 (-1.414, 0)
• 右后胎 (1.414, 0)

1.414 就是根号2.

但是实际上小车不可能刚好长宽一样，也不可能刚好旋转 45°，所以需要通过计算，也能够得到上面的答案。

圆周上的坐标

小车不停的旋转最终会构成一个圆形，而轮胎，就可能在圆周上的任意一点。所以题目就变成了，“求任意角度对应的点坐标”。

03、求任意角度对应的点坐标

回想起初/高中的坐标系、一元二次方程了吗？还有 cos、sin。这里要用到的，就是cos和sin。

// 左前胎 -90°
Math.cos(-90*Math.PI/180) // x: 6.123233995736766e-17
Math.sin(-90*Math.PI/180)  // z: -1
// 右前胎 0°
Math.cos(0*Math.PI/180) // x: 1
Math.sin(0*Math.PI/180)  // z: 0
// 左后胎 180°
Math.cos(180*Math.PI/180) // x: -1
Math.sin(180*Math.PI/180)  // z: 1.2246467991473532e-16
// 右后胎 90°
Math.cos(90*Math.PI/180) // x: 6.123233995736766e-17
Math.cos(90*Math.PI/180) // z: 1

上面出现了一些看似很长的数字，其实就是 0.

Math.floor(6.123233995736766e-17) // 0
Math.floor(1.2246467991473532e-16) // 0

不过实际代码中不能使用Math.floor，可以试试看为什么。。。

所以只要使用变量保存四个轮胎初始的角度，旋转后改变角度，并将改变后的值使用上面的方式计算出 x 与 z 轴的坐标，再调用wheel.position.set()就能够将轮胎定位到正确的位置了。

初始角度

回到第一张图片，长宽均为 2 的正方形四个角的角度很容易算出为 45°，但不是正方形就无法直观看出了。同样也是需要使用到三角函数，传入坐标返回角度的。

前进

按下w键可以前进，其实也是改变坐标。直来直往当然简单，不过在小车旋转后，就需要进行计算了。

// x 轴前进的距离
const xInstance = instance*Math.cos(rotation*Math.PI/180)
// y 轴前进的距离
const zInstance = instance*Math.tan(rotation*Math.PI/180)*xInstance

只要同时改变小车和轮胎的 x、z 轴坐标就能够实现了。

不过还有一个 bug，即轮胎始终是围绕原点的，所以在计算轮胎位置的时候需要增加小车的坐标即可。

后退就是角度增加 180 ，其他和前进的实现是一样的。

参考

• JS Math对象中的三角函数介绍