学习threejs，使用TrackballControls相机控制器

news2025/1/14 14:04:34

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文章目录

一、🍀前言
- 1.1 ☘️THREE.TrackballControls 相机控制器
二、🍀使用TrackballControls相机控制器
- 1. ☘️实现思路
- 2. ☘️代码样例

一、🍀前言

本文详细介绍如何基于threejs在三维场景中使用TrackballControls相机控制器，亲测可用。希望能帮助到您。一起学习，加油！加油！

1.1 ☘️THREE.TrackballControls 相机控制器

TrackballControls是Three.js中的一个相机控件，它允许用户通过鼠标拖拽、滚轮缩放以及键盘移动相机，实现类似于球形的相机旋转操作。
TrackballControls 与 OrbitControls：
TrackballControls 与 OrbitControls 相类似。然而，它不能恒定保持摄像机的up向量。这意味着，如果摄像机绕过“北极”和“南极”，则不会翻转以保持“右侧朝上”。

构造函数：
TrackballControls( camera : Camera, domElement : HTMLDOMElement )
camera: 渲染场景的摄像机。
domElement: 用于事件监听的HTML元素。
创建一个新的 TrackballControls 实例。

属性：

.domElement : HTMLDOMElement
该 HTMLDOMElement 用于监听鼠标/触摸事件，该属性必须在构造函数中传入。在此处改变它将不会设置新的事件监听。
.dynamicDampingFactor : Number
设置阻尼的强度。仅在staticMoving设为false时考虑。默认为0.2。
.enabled : Boolean
是否启用控制器。
.keys : Array
该数组包含用于控制交互的按键代码。
当定义的第一个按键按下后，所有的鼠标交互（左/中/右键）表现为环绕。
当定义的第二个按键按下后，所有的鼠标交互（左/中/右键）表现为缩放。
当定义的第三个按键按下后，所有的鼠标交互（左/中/右键）表现为平移。
默认为KeyA, KeyS, KeyD，分别表示A, S, D。
.maxDistance : Number
你能够将相机向外移动多少，其默认值为Infinity。
.minDistance : Number
你能够将相机向内移动多少，其默认值为0。
.mouseButtons : Object
该对象包含由控件所使用的鼠标操作的引用。

.LEFT 指定给 THREE.MOUSE.ROTATE
.MIDDLE 指定给 THREE.MOUSE.ZOOM
.RIGHT 指定给 THREE.MOUSE.PAN

.noPan : Boolean
是否禁用平移，默认为false。
.noRotate : Boolean
是否禁用旋转，默认为false。
.noZoom : Boolean
是否禁用缩放，默认为false。
.object : Camera
正被控制的摄像机。
.panSpeed : Number
平移的速度，其默认值为0.3。
.rotateSpeed : Number
旋转的速度，其默认值为1.0。
.screen : Object
表示屏幕的属性。在handleResize()被调用时会自动设置。

left: 表示到屏幕左侧边界的偏移量（单位为像素）。
top: 表示到屏幕顶部边界的偏移量（单位为像素）。
width: 表示屏幕的宽度（单位为像素）。
height: 表示屏幕的高度（单位为像素）。

.staticMoving : Boolean
阻尼是否被禁用。默认为false。
.zoomSpeed : Number
缩放的速度，其默认值为1.2。

方法：

.checkDistances () : undefined
确保控制器位于 [minDistance, maxDistance] 范围内。由update()调用。
.dispose () : undefined
若不再需要该控制器，则应当调用此函数。
.handleResize () : undefined
若应用程序窗口大小发生改变，则应当调用此函数。
.panCamera () : undefined
如有必要，执行平移。由update()调用。
.reset () : undefined
重置控制器到初始状态。
.rotateCamera () : undefined
如有必要，旋转相机。由update()调用。
.update () : undefined
更新控制器，常被用在动画循环中。
.zoomCamera () : undefined
如有必要，执行缩放。由update()调用。

事件：
change
当摄像机被控制器变换后触发。
start
当交互（例如触摸）被初始化后触发。
end
当交互完成后触发。

二、🍀使用TrackballControls相机控制器

1. ☘️实现思路

1、初始化renderer渲染器
2、初始化Scene三维场景scene
3、初始化camera相机，定义相机位置 camera.position.set，设置相机方向camera.lookAt。
4、创建THREE.SpotLight聚光灯光源spotLight，设置spotLight的位置信息，场景scene中添加spotLight。
5、加载几何模型：创建THREE.OBJMTLLoader加载器loader，loader调用load方法加载‘city.mtl’、‘city.obj’模型。在load回调函数中，设置建筑物网格对象材质颜色和非建筑网格对象材质透明度、放射（光）颜色等信息。具体代码参考代码样例。
6、加入THREE.TrackballControls相机控制器trackballControls，设置trackballControls相关参数。加入stats监控器，监控帧数信息。

2. ☘️代码样例

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>学习threejs，使用TrackballControls相机控制器</title>
    <script type="text/javascript" src="../libs/three.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="../libs/OBJLoader.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="../libs/MTLLoader.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="../libs/OBJMTLLoader.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/chroma.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="../libs/TrackballControls.js"></script>

    <style>
        body {
            /* set margin to 0 and overflow to hidden, to go fullscreen */
            margin: 0;
            overflow: hidden;
        }
    </style>
</head>
<body>

<div id="Stats-output">
</div>
<!-- Div which will hold the Output -->
<div id="WebGL-output">
</div>

<!-- Javascript code that runs our Three.js examples -->
<script type="text/javascript">

    // 初始化
    function init() {


        var clock = new THREE.Clock();

        var stats = initStats();

        // 创建三维场景
        var scene = new THREE.Scene();

        // 创建相机
        var camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);


        // 创建渲染器，并设置大小
        var webGLRenderer = new THREE.WebGLRenderer();
        webGLRenderer.setClearColor(new THREE.Color(0x000, 1.0));
        webGLRenderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
        webGLRenderer.shadowMapEnabled = true;

        // 定义相机位置和方向
        camera.position.x = 100;
        camera.position.y = 100;
        camera.position.z = 300;
        camera.lookAt(new THREE.Vector3(0, 0, 0));


        var trackballControls = new THREE.TrackballControls(camera);
		
		// 设置TrackballControls相机控制器的参数
        trackballControls.rotateSpeed = 1.0;
        trackballControls.zoomSpeed = 1.0;
        trackballControls.panSpeed = 1.0;
//        trackballControls.noZoom=false;
//        trackballControls.noPan=false;
        trackballControls.staticMoving = true;
//        trackballControls.dynamicDampingFactor=0.3;

        var ambientLight = new THREE.AmbientLight(0x383838);
        scene.add(ambientLight);

        // 添加聚光灯光源，并设置投影
        var spotLight = new THREE.SpotLight(0xffffff);
        spotLight.position.set(300, 300, 300);
        spotLight.intensity = 1;
        scene.add(spotLight);

        // 渲染器绑定html要素
        document.getElementById("WebGL-output").appendChild(webGLRenderer.domElement);

        var step = 0;
        var controls = new function () {
        };

        var gui = new dat.GUI();
        var mesh;

        var loader = new THREE.OBJMTLLoader();
        var load = function (object) {
            var scale = chroma.scale(['red', 'green', 'blue']);
            setRandomColors(object, scale);
            mesh = object;
            scene.add(mesh);
        };


        loader.load('../assets/models/city.obj', '../assets/models/city.mtl', load);
        function setCamControls() {
        }

        render();

        function setRandomColors(object, scale) {
            var children = object.children;
            if (children && children.length > 0) {
                children.forEach(function (e) {
                    setRandomColors(e, scale)
                });
            } else {
                // no children assume contains a mesh
                if (object instanceof THREE.Mesh) {
                    object.material.color = new THREE.Color(scale(Math.random()).hex());
                    if (object.material.name.indexOf("building") == 0) {
                        object.material.emissive = new THREE.Color(0x444444);
                        object.material.transparent = true;
                        object.material.opacity = 0.8;
                    }
                }
            }
        }


        function render() {
            stats.update();
            var delta = clock.getDelta();
            trackballControls.update(delta);
            requestAnimationFrame(render);
            webGLRenderer.render(scene, camera)
        }

        function initStats() {

            var stats = new Stats();
            stats.setMode(0); // 0: fps, 1: ms

            // Align top-left
            stats.domElement.style.position = 'absolute';
            stats.domElement.style.left = '0px';
            stats.domElement.style.top = '0px';

            document.getElementById("Stats-output").appendChild(stats.domElement);

            return stats;
        }
    }
    window.onload = init;
</script>
</body>
</html>