three.js入门 掉落的甜甜圈实战 | 大帅老猿threejs特训

随着webGL的热度越来越高,作为一个老前端也想去学习一下,我选择入门three.js了解一下。

webGL & Three.js 简介

WebGL 是一项在浏览器体现 3D 画面的技术。是一种3D绘图标准,允许把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起,通过增加OpenGL ES 2.0的一个JavaScript绑定,WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染(部分计算GPU),这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型了,还能创建复杂的导航和数据视觉化。
Three.js(Javascript 3D library),使用JavaScript语言对WebGL进行了封装,让前端开发人员在不需要掌握很多数学知识和绘图知识的情况下,也能够轻松进行web 3D开发。

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下载处理模型

在实际项目我们是需要和美术合作的,当然如果你或者你对象懂3d建模就再好不过了。
  1. 打开资源网站,搜索模型,打开详情,点击download按钮。
  2. 使用blender导入模型。
  3. 使用blender导出glb模型文件。

使用vite搭建项目。

Vite 能帮我们快速搭建项目。

npm create vite@latest

three.js 基本概念

三维的物体要渲染在二维的屏幕上。首先要创建一个场景来放置物体,那么最终怎么显示三维的内容,就应该找一个相机,将相机放在场景的某个位置,然后想要显示就要把相机拍的内容渲染出来。所以就引出三个基本概念:场景、相机、渲染器。

创建场景

const scene = new THREE.Scene();

创建相机

three.js 中相机分为立方体相机、正交相机、远景相机。这里我们使用的是远景相机。
构造函数 PerspectiveCamera( fov, aspect, near, far )

  • fov — 相机视锥体垂直视角
  • aspect — 相机视锥体宽高比
  • near — 相机视锥体近裁剪面
  • far — 相机视锥体远裁剪面。
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.01, 10);

渲染器

three.js 中渲染器分为Canvas渲染器(CanvasRenderer)、WebGL渲染器(WebGLRenderer)这里我使用WebGL渲染器。
构造函数 WebGLRenderer( parameters )
parameters 是一个可选对象,包含用来定义渲染器行为的属性。当没有设置该参数时,将使用默认值。

  • canvas — 一个用来绘制输出的 Canvas 对象。
  • context — 所用的 渲染上下文(RenderingContext) 对象。
  • precision — 着色器的精度。可以是"highp", "mediump" 或 "lowp". 默认为"highp",如果设备支持的话。
  • alpha — Boolean, 默认为 false.
  • premultipliedAlpha — Boolean, 默认为 true.
  • antialias — Boolean, 默认为 false.
  • stencil — Boolean, 默认为 true.
  • preserveDrawingBuffer — Boolean, 默认为 false.
  • depth — Boolean, 默认为 true.
  • logarithmicDepthBuffer — Boolean, 默认为 false.
// 创建渲染器
const renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true });
// 设置渲染的尺寸大小
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
// 将webgl渲染的canvas内容添加到body中
document.body.appendChild(renderer.domElement);

光照

three.js中光照有以下几种:环境光源(AmbientLight)、点光源(PointLight)、聚光光源(SpotLight)、平行光源(DirectionalLight)、半球光源(HemisphereLight)
其中支持阴影的光照有:点光源,聚光灯,平行光源。
这里我使用的是半球光源 DirectionalLight( hex, intensity )

  • hex -- 光源颜色的RGB数值。
  • intensity -- 光源强度的数值。
    创建一个光照,从一个特定的方向,而不是从一个特定的位置。这个光看起来就像光源位于无限远处,因此它产生的光线都是平行的。 最好的类比是一个像太阳一样的光源:太阳是如此遥远,所有的阳光照射到物体上都几乎来自同一个角度。
// 创建环境光
const directionLight = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 0.4);
// 讲环境光添加到场景
scene.add(directionLight);

加载资源

加载模型,播放模型中所有动画。

new GLTFLoader().load('../resources/models/donuts.glb', (gltf) => {

  scene.add(gltf.scene);
  donuts = gltf.scene;

  mixer = new THREE.AnimationMixer(gltf.scene);
  const clips = gltf.animations; // 播放所有动画
  clips.forEach(function (clip) {
      const action = mixer.clipAction(clip);
      action.loop = THREE.LoopOnce;
      // 停在最后一帧
      action.clampWhenFinished = true;
      action.play();
  });
})

加载环境贴图

new RGBELoader()
    .load('../resources/sky.hdr', function (texture) {
        scene.background = texture;
        texture.mapping = THREE.EquirectangularReflectionMapping;
        scene.environment = texture;
        renderer.outputEncoding = THREE.sRGBEncoding;
        renderer.render(scene, camera);
});

动画

使用requestAnimationFrame 播放动画,设置动画播放参数。

function animate() {
    requestAnimationFrame(animate);

    renderer.render(scene, camera);

    controls.update();

    if (donuts){
        donuts.rotation.y += 0.01;
    }

    if (mixer) {
        mixer.update(0.02);
    }
}

animate();

最后

github完整代码,感谢“大帅老猿”和“胖达”两位老师举办的这次活动,感兴趣同学,加入猿创营 (v:dashuailaoyuan),一起交流学习。

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