【技术调研】三维（1）-ThreeJs-基础常识及第一个程序

news2024/12/23 23:15:30

前言

公司有网页三维以及客户端、vr三维相关项目机会，需要对相关技术进行调研，进行项目可行性评估和大致成本评估。基于此对三维一些内容进行调研。

什么是three.js

Three.js是一款基于原生WebGL封装通用Web 3D引擎。由于前文已经了解过webGL，知道通过webGL的API我们能绘制出三维物体及动画。此处可以把three.js理解为一个封装好的专门用来处理webGL三维动画的javascript库。比如可以直接通过api生成一个几何体，而不用像使用webGL原生API那样去写每个点的坐标、索引等等。既然是库，那么我们主要从库的使用方法入手进行相关学习。

three.js相关资料很多，如threejs官网、threejs中文网。对于零基础的初学者，建议查看后者。

一些基础概念

属性名称	描述
场景(Scene)	是一个三维空间，所有物品的容器，可以把场景想象成一个空房间，接下来会往房间里放要呈现的物体、相机、光源等。可以配合 chrome 插件使用，抛出 `window.scene` 即可实时调整 `obj` 的信息和材质信息。
相机(Camera)	必须要往场景中添加一个相机，相机用来确定位置、方向、角度，相机看到的内容就是我们屏幕中看到的内容。正交相机：无论物体距离相机距离远或者近，最终渲染的图片大小都保持不变，适用于渲染2D场景或者UI元素透视相机：近大远小，类似人眼
物体对象(Mesh)	包括二维物体（点、线、面）、三维物体、模型等等。
光源(Light)	场景中的光照，如果不添加光照场景将会是一片漆黑，包括全局光、平行光、点光源等。
渲染器(Renderer)	相当于咔擦一下的拍照动作，得到一张静态照片。取值代表渲染方式，如 `WebGL`、`canvas2D`、`css3D`。
控制器(Control)	可通过键盘、鼠标控制相机的移动。

场景Scene、相机Camera、渲染器Renderer三个是最重要的基本概念，接下来，通过“第一个3D案例”进行详细了解。

threejs文件包及源码下载

历史版本下载

github链接查看所有版本threejs：https://github.com/mrdoob/three.js/releases 。选择你需要的版本three.js文件包下载。

threejs文件包目录介绍

下载three.js文件包解压后，你可以看到如下目录(不同版本会略有差异)。

three.js-文件包
└───build——three.js相关库，可以引入你的.html文件中。
    │
└───docs——Three.js API文档文件
    │───index.html——打开该文件，本地离线方式预览threejs文档
└───examples——大量的3D案例，是你平时开发参考学习的最佳资源
    │───jsm——threejs各种功能扩展库
└───src——Three.js引擎的源码，有兴趣可以阅读。
    │
└───editor——Three.js的可视化编辑器，可以编辑3D场景
    │───index.html——打开应用程序

在这里插入图片描述

第一个threejs程序

使用 NPM 和构建工具进行安装

安装 Node.js。我们需要它来管理依赖项和运行构建工具。
在项目文件夹中通过终端安装 three.js 和构建工具 Vite。Vite 将在开发过程中使用，但不会被打包成为最终网页的一部分。当然，除了 Vite 你也可以使用其他支持导入 ES Modules 的现代构建工具。
```
# three.js
npm install --save three

# vite
npm install --save-dev vite
```

绘制一个物体

通过案例，了解场景、相机。

调整相机位置，可以查看物体不同面。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
	<head>
		<meta charset="utf-8">
		<title>My first three.js app</title>
		<style>
			body {
      margin: 0; }
		</style>
	</head>
	<body>
		<script type="module">
			import * as THREE from "three";
			// 1.创建场景
			const scene = new THREE.Scene();
			
			// 2.创建透视相机 有几种不同的相机，案例使用透视摄像机
			const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
			  45, // 视野角度 单位是角度
			  window.innerWidth / window.innerHeight, // 相机宽高比 拍出图片的宽高比？涉及到图片压缩
			  //  当物体某些部分比摄像机的远截面远或者比近截面近的时候，该部分将不会被渲染到场景中。
			  0.1, // 近截面
			  1000 // 远截面 
			);
			// 设置相机位置  Z轴正方向从屏幕中穿出来
			camera.position.z = 5;
			camera