WebGL-Vue3-TS-Threejs:基础练习 / Javascript 3D library / demo

一、理解Three.js

Three.js是一个用于WebGL渲染的JavaScript库。它提供了一组工具和类,用于创建和渲染3D图形和动画。简单理解(并不十分准确),Three.js之于WebGL,好比,jQuery.js之于JavaScript。

OpenGL 是一个跨平台3D/2D的绘图标准,WebGL则是OpenGL 在浏览器上的一个实现。
web前端开发人员可以直接用WebGL接口进行编程,但 WebGL只是非常基础的绘图API,需要编程人员有很多的数学知识、绘图知识才能完成3D编程任务,而且代码量巨大。Threejs 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,降低了门槛,同时大大提升了效率。

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Three.js的主要特点

序号 特点 描述
1 简单易用 它的API非常友好,易于理解和使用。
2 兼容性强 支持多种浏览器和设备,不需要其他插件和软件。
3 功能强大 提供了广泛的3D渲染功能,包括材质、灯光、相机等多种元素。
4 社区活跃 拥有庞大的开发者社区,可以找到大量的示例代码和教程。

通过Three.js,开发者可以快速创建并展示3D模型、场景、动画等内容。它支持多种文件格式,如obj、fbx、glb等,可以轻松导入和使用。同时,它还支持VR和AR等技术,可以创建更加沉浸式的体验。

关键词:场景、相机、光源、材质、贴图、建模、着色

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二、文档

ThingJS 文档中心

https://threejs.org/

Three.js中文网

三、项目介绍

vue3 + ts + vite + three.js

四、安装


pnpm add three
pnpm add @types/three

"three": "^0.158.0", 

"@types/three": "^0.154.0", 

五、导入核心库,获取场景


  

  

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六、基础练习

6.1、绘制一条直线


  

  

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6.2、通过直线,绘制画一个正方形

本例中,我们首先创建了一个 div 元素引用,它将用作 three.js 的渲染器容器。然后创建了场景、相机和渲染器,并将渲染器的输出添加到页面中。

接着,我们定义了闭合线条的顶点数据,并使用 THREE.BufferGeometry 创建了几何体。然后我们使用 THREE.LineLoop 创建了线条对象,并将其添加到场景中。


  

  

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6.3、 vue3 typescript项目 在script使用setup语法糖的方式下,使用最新 threejs api 创建文字

待补充

使用THREE.TextGeometry创建文字的模型,并使用THREE.MeshBasicMaterialTHREE.Mesh将其渲染到场景中

6.4、绘制一个圆形

本例中,首先创建了一个Three.js场景、相机和渲染器。然后创建了一个圆形几何体和一个材质,并使用它们创建了一个网格。最后将圆形添加到场景中,并创建一个animate函数用于实现动画效果。




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6.5、绘制一个圆锥




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6.6、绘制一个立方体




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6.7、绘制一个球体




在这个示例中,我们添加了一个点光源,并将球体的材质参数shininess设置为100,这使球体的表面更加光滑。

你还可以尝试调整环境光和点光源的强度和颜色,或者使用其他类型的光源和材质来改变球体的外观。

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七、相关内容

canvas、canvas3D、playcanvas、tween、pixi、three.js、webGL、OpenGL

八、过程记录

8.1、学习目标

1、了解基础的3D数学和计算机图形学概念。学习向量、矩阵、坐标系、光照和着色器等基础知识。
2、熟悉WebGL技术,理解网页版3D渲染的基本原理,包括顶点着色器和片段着色器。
3、掌握Three.js的API,包括场景、相机、灯光、材质和几何体等基础概念,以及如何使用它们来创建3D图形。
4、学习如何使用Three.js创建复杂的3D场景,包括如何向场景添加3D模型、纹理、动画和粒子效果。
5、探索Three.js的高级功能,如阴影、反射、抗锯齿和后期处理。
6、将Three.js与其他技术集成,如HTML、CSS和JavaScript,以创建功能丰富且交互性强的3D应用程序。
7、学习如何与其他Web技术集成。将Three.js集成到Web应用程序中,并与其他技术,如HTML、CSS和JavaScript一起使用。
8、练习并参与开源项目,在实践中提高技能水平。
学习Three.js需要一定数学和图形学基础,需要耐心和实践。建议先从基础开始,逐步学习和实践,掌握基本概念和技能后再进行高级的应用。

8.2、Three.js之于WebGL,好比,jQuery.js之于JavaScript,,这样理解有合理性吗

这个比喻在某些方面是有合理性的,但不是完全准确的。 

类比中的相似之处在于,jQuery.js在JavaScript世界中扮演了许多网站开发人员的角色。Three.js也在WebGL世界中扮演着相似的角色。jQuery.js使用DOM元素并操作它们,类似地,Three.js使用WebGL上下文并操作它们。这是比喻的相似之处。

然而,WebGL在功能和范围上远远超过了DOM操作,因此Three.js提供了比jQuery.js更加复杂的功能和API。Three.js的目的是演示和创建3D图形和交互式应用程序,并且具有原生优化的性能。与jQuery.js不同,Three.js是专注于3D图形编程的库。

因此,比喻可以作为一种简单的概括,但它并不完全准确,并且可以误导人们对Three.js和WebGL的理解。

8.3、使用Three.js创建一个简单的立方体场景的基本步骤

1、设置照相机 camera = new THREE.Camera(); 用于观察物体
2、设置场景 scene = new THREE.Scene() 用于承载物体
3、建立物体 geometry = new THREE.CubeGeometry(200, 200, 200); 
4、创建网格 mesh = new THREE.Mesh(geometry, material) 5、渲染呈现 renderer.render(scene, camera) 这是啥

8.4、npm插件'three'和'@types/three'的区别如下

`npm`插件`three`是`Three.js`的`JavaScript`实现,是用于在`JavaScript`中创建和渲染`3D`图形的框架。

`@types/three`是TypeScript类型定义的`npm`包,它提供了`TypeScript`开发环境中`Three.js`库的类型定义文件。这些类型定义文件可以帮助`TypeScript`编译器检查代码类型,并提供提示和自动完成。

因此,`npm`插件`three`是`Three.js`库本身,而`@types/three`则提供了`TypeScript`开发环境所需的类型定义文件。如果你在使用`TypeScript`开发`Three.js`应用程序,则需要安装`npm`包`@types/three`,以获取`Three.js`库的类型定义文件,从而可以在开发过程中获得更好的类型安全支持和代码提示。如果你只是在使用标准的`JavaScript`进行开发,则只需要安装`npm`包`three`即可。

8.5、THREE.Geometry方法不存在新版本了吗

是的,从版本 r125 开始,three.js 废弃了 THREE.Geometry,并引入了 THREE.BufferGeometry 作为建模的首选选择。这是为了提高性能,并使开发人员更容易控制顶点数据。

因此,如果您使用的是最新版本的 three.js,建议使用 THREE.BufferGeometry 来代替 THREE.Geometry

8.6、需要在onmounted声明周期,确保DOM元素已经加载完成

需要注意的是,在使用Three.js时,需要确保DOM元素已经加载完成,否则会出现错误。上述示例中使用了安全访问运算符(?.)和类型断言(!),以确保能够正确获取DOM元素。

8.7、playcanvas.js 和 three.js 有什么相同异同

PlayCanvas和Three.js都是用于创建和显示3D图形的JavaScript库,但它们有一些关键的区别。

序号 相同
1 两者都是用于创建和显示3D图形的JavaScript库
2 两者都提供了一系列的API来方便开发者创建和控制3D图形
3 两者都支持在浏览器中运行,而且都能很好地支持各种主流的浏览器
4 两者都提供了一些基本的3D功能,如3D模型的加载和呈现、材质和纹理的应用、动画和物理效果等
5 两者都是开源的项目,并且都有一个活跃的社区在支持和维护
序号 不同
1 PlayCanvas.js的定位更多是在线多人游戏的开发,它在多人游戏的网络性能优化方面有更好的表现。而Three.js的应用范围更广泛,包括但不限于游戏开发,定位更多是用于3D呈现和交互式场景的创建。
2 PlayCanvas提供了一套完整的游戏开发框架,包括物理引擎、碰撞检测、声音系统等,而Three.js主要专注于图形渲染。
3 PlayCanvas提供了实时渲染功能,可以在浏览器中实现流畅的3D游戏体验,而Three.js虽然也支持实时渲染,但通常需要配合其他库(如WebGL或WebGPU)来实现更好的效果。
4 PlayCanvas的文档和社区比Three.js更加完善,API更加简洁易用,对于开发者来说更容易上手和使用。而Three.js的API更加底层,需要开发者有一定的3D编程经验。
5 PlayCanvas支持组件化开发,可以通过组合不同的组件来快速构建复杂的3D场景,而Three.js则需要更多的手动设置和调整。
6 PlayCanvas支持多种输入方式(如键盘、鼠标、触摸等),适合开发各种类型的交互式应用,而Three.js则更侧重于图形渲染方面的输入控制。

九、老语法 --》新语法

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序号 老语法 新语法
1

new THREE.FontLoader()

TextureLoader
THREE.TypefaceLoader
2

new THREE.TextGeometry()

THREE.TextBufferGeometry???
THREE.Mesh???
待补充 待补充 待补充

十、参考链接

补间动画tween.js_tween补间动画-CSDN博客

和我一起学 Three.js【初级篇】:2. 掌握几何体 - 知乎

关于javascript:Three.js新的THREE.TextBufferGeometry()无法读取未定义错误的属性’yMax’ | 码农家园

Three.js API手册 / LineBasicMaterial - 汇智网

Caught error TypeError: THREE.Geometry is not a constructor

Three.js中文网

https://www.cnblogs.com/tiandi/p/17053774.html

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