利用Three.js构建粒子系统

THREE.JS

本文假设读者已经了解了Three.js是什么样的库,如果不了解,请看
https://github.com/mrdoob/three.js
作为一个优秀的开源项目,应该广而告之。

粒子系统

粒子系统指的是,通过创建很多细小的物体,用来模拟雪花或者雨滴的系统。


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    <meta charset="UTF-8">
    <title>title>
    <script type="text/javascript" src="../libs/three.js">script>
    <script type="text/javascript" src="../libs/stats.js">script>
    <script type="text/javascript" src="../libs/dat.gui.js">script>
    <script type="text/javascript" src="../libs/OrbitAndPanControls.new.js">script>
    <script type="text/javascript">
        var scene, camera, renderer, spot1, stats;
        var clock = new THREE.Clock();//时钟
        var cameraControls;
        var cloud, controls;

        function init() {
            stats = new initStats();//初始化检测帧频
            scene = new THREE.Scene();//场景

            camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);//透视相机
            camera.position.set(0, 0, 150);//相机位置
            scene.add(camera);//add到场景中

            spot1 = new THREE.SpotLight(0xffffff, 1);//点光源
            spot1.position.set(100, 200, 100);
            scene.add(spot1);

            renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true});//渲染
            renderer.setClearColor(0x00000);//设置可以认为是底图的颜色
            renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
            renderer.shadowMapEnabled = true;//shadow,阴影,表明能渲染阴影

            cameraControls = new THREE.OrbitAndPanControls(camera, renderer.domElement);//相机控制器
            cameraControls.target.set(0, 0, 0);//控制器始终指向原点
            document.getElementById('webGL_output').appendChild(renderer.domElement);//将渲染Element添加到Dom中

            /*
            控制器,用于选择创建粒子的数量大小等
            */
            controls = new function () {
                this.createNums = 5000;//默认创建5000个粒子
                this.size = 4;//默认大小
                this.transparent = true;//透明的
                this.opacity = 0.6;//不透明
                this.vertexColors = true;//坐标点集颜色
                this.color = 0xffffff;//控制器本身颜色
                this.sizeAttenuation = true;//如果为false 则所有粒子拥有相同的尺寸。无论距离相机多远
                this.rotateSystem = true;//是否旋转
                this.rotateSpeed = 0.005;//默认旋转速度
                this.redraw = function () {
                    if (scene.getObjectByName('particles')) {
                        scene.remove(scene.getObjectByName('particles'));
                    }//存在则清除,然后重制
                    createParticles(controls.createNums, controls.size, controls.transparent, controls.opacity, controls.vertexColors, controls.sizeAttenuation, controls.color);
                }
            };

            var gui = new dat.GUI();
            gui.add(controls, 'createNums', 1, 10000).onChange(controls.redraw);//创建粒子数由1到10000个
            gui.add(controls, 'size', 0, 10).onChange(controls.redraw);//大小0——10
            gui.add(controls, 'transparent').onChange(controls.redraw);
            gui.add(controls, 'opacity', 0, 1).onChange(controls.redraw);
            gui.add(controls, 'vertexColors').onChange(controls.redraw);
            gui.addColor(controls, 'color').onChange(controls.redraw);
            gui.add(controls, 'sizeAttenuation').onChange(controls.redraw);
            gui.add(controls, 'rotateSystem').onChange(controls.redraw);
            gui.add(controls, 'rotateSpeed', 0.001, 0.01).onChange(controls.redraw);

            controls.redraw();
            render();

        }
        /*
        将检测帧频显示在左上方。
        */
        function initStats() {
            var stats = new Stats();
            stats.setMode(0);

            stats.domElement.style.position = 'absolute';
            stats.domElement.style.left = '0px';
            stats.domElement.style.top = '0px';
            document.getElementById('stats_output').appendChild(stats.domElement);
            return stats;
        }
        /*
        该函数用于生成粒子
        */

        function createParticles(createNums, size, transparent, opacity, vertexColors, sizeAttenuation, color) {
        //几何体
            var geom = new THREE.Geometry();
            //粒子系统材质,
            var material = new THREE.PointCloudMaterial({
                size: size,
                transparent: transparent,
                opacity: opacity,
                vertexColors: vertexColors,
                sizeAttenuation: sizeAttenuation,
                blending:true,
                color: color
            });

            var range = 500;
            for (var i = 0; i < createNums; i++) {
                var particle = new THREE.Vector3(Math.random() * range - range / 2,
                        Math.random() * range - range / 2, Math.random() * range - range / 2);
                geom.vertices.push(particle);//点加入
                var color = new THREE.Color(0x00ff00);//默认,关于颜色的设置只在vertexColors设置为true时使用
                color.setHSL(color.getHSL().h, color.getHSL().s, Math.random() * color.getHSL().l);
                geom.colors.push(color);//颜色加入
            }
            cloud = new THREE.PointCloud(geom, material);//粒子云系统
            cloud.name = 'particles';//命名名字,在重绘的时候使用
            scene.add(cloud);
        }


        var step = 0;
        function render() {
            stats.update();
            if (controls.rotateSystem) {
                step += controls.rotateSpeed;
                cloud.rotation.x = step;
//                cloud.rotation.y = step;
                cloud.rotation.z = step;
            }//旋转起来
            requestAnimationFrame(render);//html5的方法,用于绘制一次动画帧
            var delta = clock.getDelta();//根据鼠标拉扯,相机旋转
            cameraControls.update(delta);
            renderer.render(scene, camera);

        }
        window.onload = init;
    script>
head>
<body>
<div id="stats_output">div>
<div id="webGL_output">div>
body>
html>

代码位于https://github.com/Suminzhang/ThreeJSDemo
效果如下,可以自己试试

利用Three.js构建粒子系统_第1张图片

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