Three.js 3D人物漫游项目(上)

news2024/11/23 21:47:11

本文目录

  • 前言
  • 1、项目构建
    • 1.1 安装依赖
    • 1.2 初始化
    • 1.3 项目结构
    • 1.4 初始化的项目运行
  • 2、加载模型
    • 2.1 threejs三要素
      • 2.1.1 代码解读
    • 2.2 加载模型
      • 2.2.1 代码解读
    • 2.3 效果

前言

在数字技术的浪潮中,三维图形渲染技术以其独特的魅力,正逐步渗透到我们生活的方方面面,从电影特效的震撼呈现到游戏世界的沉浸式体验,再到虚拟现实(VR)与增强现实(AR)技术的蓬勃发展,三维图形技术无疑成为了连接现实与虚拟世界的桥梁。而在这众多技术中,Three.js作为一款轻量级、易于上手且功能强大的JavaScript 3D库,凭借其跨平台、高性能的特点,成为了前端开发者探索三维世界的重要工具。
本系列文章《Three.js 3D人物漫游项目(上)》,将带您深入Three.js的奇妙世界,通过构建一个生动的3D人物漫游场景,让您亲身体验从项目构建到模型加载,再到最终效果呈现的全过程。这不仅是一次技术实践的旅程,更是一次对三维图形艺术无限可能的探索。

1、项目构建

1.1 安装依赖

我们使用vite前端开发与构建工具,来进行构建与开发,首先我们新建一个文件夹roam3D,进入文件夹根目录,

  • 运行命令yarn init -y,效果如下:
    在这里插入图片描述

  • 接着再运行命令yarn add -D vite,效果如下:
    在这里插入图片描述

  • 接着运行命令yarn add three安装Three.js
    在这里插入图片描述

1.2 初始化

  • index.html:项目入口
    安装完必要的依赖后,我们在项目根目录下新建index.html并且写入如下代码进行初始化:

    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
    	<meta charset="UTF-8">
    	<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    	<title>3D漫游项目</title>
    	<style>
        	html, body {
            	margin: 0;
            	padding: 0;
            	width: 100%;
            	height: 100%;
            	overflow: hidden;
        	}
    	</style>
    </head>
    <body>
    	<p>Roam 3D</p>
    </body>
    </html>
    

  • vite.config.jsvite配置入口
    我们在项目根目录下新建vite.config.js并且写入如下代码进行配置:

    import { defineConfig } from 'vite';
    
    export default defineConfig({
    server: {
        port: 8080
    }
    });
    

    这个配置更改运行的端口号。


  • package.json:项目配置
    我们在package.json写入脚本运行的配置:

     "scripts": {
    	"serve": "vite"
    },
    

    这个是脚本运行项目运行起来。


  • 模型
    我们在根目录下新建文件夹models将我们的模型放进去。
    在这里插入图片描述

  • src文件夹:存放一些逻辑代码。
    我们在根目录下新建文件夹src

1.3 项目结构

安装完依赖以及初始化后,我们的项目结构如下:

├── index.html
├── models
│   └── roamGirl.glb
├── node_modules
│   ├── @esbuild
│   ├── @rollup
│   ├── @types
│   ├── esbuild
│   ├── fsevents
│   ├── nanoid
│   ├── picocolors
│   ├── postcss
│   ├── rollup
│   ├── source-map-js
│   ├── three
│   └── vite
├── src
├── package.json
├── vite.config.js
└── yarn.lock

1.4 初始化的项目运行

我们现在进行初始化的项目运行,是为了看看项目是否正确的搭建,在项目根目录终端运行命令:yarn serve,可以看到如下图,说明成功:
在这里插入图片描述
浏览器访问http://localhost:8080/roam3D/index.html
在这里插入图片描述
说明项目已正常启动。接着我们可以着手准备下一步了。


2、加载模型

2.1 threejs三要素

我们在src文件夹下新建init.js写入如下代码:

import * as THREE from 'three';
import { GLTFLoader } from 'three/examples/jsm/loaders/GLTFLoader';

// 场景
const scene = new THREE.Scene();

// 相机
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
    75,
    window.innerWidth / window.innerHeight,
    0.1,
    1000
);

// 渲染器
const renderer = new THREE.WebGLRenderer({
    antialias: true,
});
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
renderer.shadowMap.enabled = true;
document.body.appendChild(renderer.domElement);

// 加载glb模型方法
export const glbLoader = (url) => {
    const loaderGLTF = new GLTFLoader();
    return new Promise((resolve) => {
        loaderGLTF.load(url, (glb) => {
            resolve(glb);
        });
    });
};

export { scene, camera, renderer };

2.1.1 代码解读

  1. 我们将三要素独立出来一个文件,避免所有代码写在一个文件里过于冗长。这样可能会导致文件难以管理,还可能降低代码的可读性和可维护性。
  2. 我们使用了Promise,它是一种用于异步计算的对象,使得我们封装异步变得更加方便,使得代码更加简洁、易于理解和维护,避免回调地狱,更好的状态管理,提高代码的可读性和可维护性。(我们不仅要会写,还要尽量将代码写的优雅。)

2.2 加载模型

我们在index.html 中导入模型,写入代码:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>3D漫游项目</title>
    <style>
        html, body {
            margin: 0;
            padding: 0;
            width: 100%;
            height: 100%;
            overflow: hidden;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <script type="module">
        import * as THREE from 'three';
        import {scene, camera, renderer, glbLoader} from './src/init.js';

        renderer.render(scene, camera);

        // 设置背景色
        scene.background = new THREE.Color(0xFFFAFA);
        camera.position.set(0,5,30);

        // 环境光
        const ambientLight = new THREE.AmbientLight(0x404040, 100); // 柔和的白光
        scene.add(ambientLight);

        // 平行光
        const directionalLight = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 3);
        directionalLight.position.set(5,5,5);
        directionalLight.castShadow = true; // 光源开启阴影投射
        scene.add(directionalLight);

        // 加载模型
        const loadModel = async () => {
            const model = await glbLoader('../models/roamGirl.glb');
            console.log(model);
            model.scene.scale.set(8,8,8);

            scene.add(model.scene);
        };

        loadModel();

        // 动画循环渲染函数
        const animate = () => {
            renderer.render(scene, camera);
            window.requestAnimationFrame(animate);
        };
        window.requestAnimationFrame(animate);

    </script>
</body>
</html>

2.2.1 代码解读

  1. 我们在环境中设置了场景的背景色scene.background = new THREE.Color(0xFFFAFA);
  2. 添加了两个光源,一个ambientLight环境光(不会产生阴影),一个平行光directionalLight会产生阴影需要开启castShadowtrue
  3. 我们添加了动画循环渲染函数animate为什么后续的模型动画铺垫。
  4. 我们使用了es6asyncawait关键字,极大地简化了异步编程的复杂性和提高了代码的可读性。更好的错误处理,改进的流程控制。

2.3 效果

我们在项目根目录下运行命令yarn serve,效果如下:
在这里插入图片描述
可以看到我们将我们模型加载进来了。

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