VR看房
- 一、前言
- 二、基础知识
- 三、场景
- 3.1 网络模型
- 3.2 光照
- 3.2.1 环境光
- 3.2.2 平行光
- 3.2.3 点光源
- 3.2.4 聚光灯
- 3.2.5 半球光
- 四、相机
- 4.1 正交相机
- 4.2 透视相机
- 五、渲染器
- 六、贴图纹理
- 6.1 基础介绍
- 6.2 环境贴图
- 6.3 HDR处理
- 七、拓展
- 7.1 坐标系
- 7.2 控制器
- 7.3 自适应
- 7.4 全屏响应
- 7.5 信息面板
- 7.6 频率检测
- 7.7 导航网格
- 八、源码
一、前言
概述
:基于WebGL
的三维引擎,目前是国内资料最多、使用最广泛的三维引擎
,可以制作一些3D
可视化项目
目前随着元宇宙
概念的爆火,THREE
技术已经深入到了物联网、VR、游戏、数据可视化等多个平台,今天我们主要基于THREE
实现一个三维的VR
看房小项目
二、基础知识
Three.js
一般分为三个部分:场景、相机、渲染器,这三个主要的分支就构成了THREE.JS
的主要功能区,这三大部分还有许多细小的分支,这些留到我们后续抽出一些章节专门讲解一下。
工作流程
:场景——相机——渲染器
从实际生活
中拍照角度立方体网格模型和光照组成了一个虚拟的三维场景
,相机对象就像你生活中使用的相机一样可以拍照,只不过一个是拍摄真实的景物
,一个是拍摄虚拟的景物。拍摄一个物体的时候相机的位置和角度需要设置,虚拟的相机还需要设置投影方式
,当你创建好一个三维场景,相机也设置好,就差一个动作“咔”,通过渲染器
就可以执行拍照动作。
三、场景
概述
:场景主要由网络模型与光照组成,网络模型分为几何体与材质
3.1 网络模型
几何体就像我们小时候学我们就知道点线面体四种概念,点动成线,线动成面,面动成体
,而材质就像是是几何体上面的涂鸦,有不同的颜色、图案…
例子如下:
//打造酷炫三角形
for (let i = 0; i < 50; i++) {
const geometry = new THREE.BufferGeometry();
const arr = new Float32Array(9);
for (let j = 0; j < 9; j++) {
arr[j] = Math.random() * 5;
}
geometry.setAttribute('position', new THREE.BufferAttribute(arr, 3));
let randomColor = new THREE.Color(Math.random(), Math.random(), Math.random());
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
color: randomColor,
transparent: true,
opacity:0.5,
});
const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(mesh);
}
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UlBSgxKr-1666681292595)(https://gitee.com/riskbaby/picgo/raw/master/blog/202209211037215.png#pic_center)]
const geometry = new THREE.BoxGeometry(100, 100, 100);
const material = new THREE.MeshStandardMaterial({ color: 0x0000ff });
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);
const geometry = new THREE.ConeGeometry(5, 15, 32);//底面半径 高 侧边三角分段
const material = new THREE.MeshStandardMaterial({ color: 0x0000ff });
const clone = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(clone);
3.2 光照
3.2.1 环境光
概念
:光照对three.js
的物体全表面进行光照测试,有可能会发生光照融合
//环境光
const ambient = new THREE.AmbientLight(0x404040);
scene.add(ambient);
3.2.2 平行光
概念
:向特定方向发射的光,太阳光
也视作平行的一种,和上面比较,物体变亮了
//平行光 颜色 强度
const directionalLight = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 1);
directionalLight.position.set(100, 100, 100);//光源位置
directionalLight.target = cube;//光源目标 默认 0 0 0
scene.add(directionalLight);
3.2.3 点光源
概念
:由中间向四周发射光、强度比平行光小
// 颜色 强度 距离 衰退量(默认1)
const pointLight = new THREE.PointLight(0xff0000, 1, 100, 1);
pointLight.position.set(50, 50, 50);
scene.add(pointLight);
3.2.4 聚光灯
概念
:家里面的节能灯泡,强度较好
//聚光灯
const spotLigth = new THREE.PointLight(0xffffff);
spotLigth.position.set(50, 50, 50);
spotLigth.target = cube;
spotLigth.angle = Math.PI / 6;
scene.add(spotLigth);
3.2.5 半球光
概念
:光源直接放置于场景之上,光照颜色从天空光线颜色渐变到地面光线颜色
//半球光
const light = new THREE.HemisphereLight(0xffffbb, 0x080820, 1);//天空 场景
scene.add(light);
四、相机
4.1 正交相机
参数(属性) | 含义 |
---|---|
left | 渲染空间的左边界 |
right | 渲染空间的右边界 |
top | 渲染空间的上边界 |
bottom | 渲染空间的下边界 |
near | near属性表示的是从距离相机多远的位置开始渲染,一般情况会设置一个很小的值。 默认值0.1 |
far | far属性表示的是距离相机多远的位置截止渲染,如果设置的值偏小小,会有部分场景看不到。 默认值1000 |
let width = window.innerWidth;
let height = window.innerHeight;
const camera = new THREE.OrthographicCamera(width / - 2, width / 2, height / 2, height / - 2, 1, 1000);
scene.add(camera);
camera.position.set(100, 200, 100);
4.2 透视相机
参数 | 含义 | 默认值 |
---|---|---|
fov | fov表示视场,所谓视场就是能够看到的角度范围,人的眼睛大约能够看到180度的视场,视角大小设置要根据具体应用,一般游戏会设置60~90度 | 45 |
aspect | aspect表示渲染窗口的长宽比,如果一个网页上只有一个全屏的canvas画布且画布上只有一个窗口,那么aspect的值就是网页窗口客户区的宽高比 | window.innerWidth/window.innerHeight |
near | near属性表示的是从距离相机多远的位置开始渲染,一般情况会设置一个很小的值。 | 0.1 |
far | far属性表示的是距离相机多远的位置截止渲染,如果设置的值偏小,会有部分场景看不到 | 1000 |
let width = window.innerWidth;
let height = window.innerHeight;
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width / height, 1, 1000);
camera.position.set(150, 100, 300);
camera.lookAt(scene.position);
五、渲染器
概述
:从WEBGL
的角度来看,three
就是对它的进一步封装,想要进一步了解渲染器
这方面的知识点还需要了解一下WEBGL
,这里我们就不做过多介绍了。
六、贴图纹理
6.1 基础介绍
概述
:这部分对于我们是否能够给别人呈现一个真实的渲染场景
来说,很重要,比如下面一个普普通通的正方体,我们只要一加上贴图,立马不一样了。
以前
之后
6.2 环境贴图
概述
:目前有许许多多的贴图
,比如基础、透明、环境、法线、金属、粗糙、置换等等,今天我们呢主要讲解一下环境
和一点 HDR处理
在THREE
的世界里面,坐标抽x、y、z
的位置关系图如下所示:
红、绿、蓝
分别代表x、z、y
,我们的贴图就是在px nx py ny pz nz
这六个方向防止一张图片,其中p就代表坐标轴的正方向
CubeTextureLoader
:加载CubeTexture
的一个类。 内部使用ImageLoader
来加载文件。
//场景贴图
const sphereTexture = new THREE.CubeTextureLoader().setPath('./textures/course/environmentMaps/0/');
const envTexture= sphereTexture.load([
'px.jpg',
'nx.jpg',
'py.jpg',
'ny.jpg',
'pz.jpg',
'nz.jpg'
]);
//场景添加背景
scene.background = envTexture;
//场景的物体添加环境贴图(无默认情况使用)
scene.environment = envTexture;
const sphereGeometry = new THREE.SphereGeometry(5, 30, 30);
const sphereMaterial = new THREE.MeshStandardMaterial({
roughness: 0,//设置粗糙程度
metalness: 1,//金属度
envMap:envTexture,
});
const sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry, sphereMaterial);
scene.add(sphere);
gif
图片有点大上传不了,我就截了几张图
6.3 HDR处理
概述
:高动态范围图像,相比普通的图像,能够提供更多的动态范围和图像细节,一般被运用于电视显示产品以及图片视频拍摄制作当中。
import { RGBELoader } from 'three/examples/jsm/loaders/RGBELoader;
const rgbeLoader = new RGBELoader().setPath('./textures/course/hdr/');
//异步加载
rgbeLoader.loadAsync('002.hdr').then((texture) => {
//设置加载方式 等距圆柱投影的环境贴图
texture.mapping = THREE.EquirectangularReflectionMapping;
scene.background = texture;
})
七、拓展
7.1 坐标系
概述
:坐标轴能够更好的反馈物体的位置信息,红、绿、蓝
分别代表x、z、y
const axesHelper = new THREE.AxesHelper(20);//里面的数字代表坐标抽长度
scene.add(axesHelper);
7.2 控制器
概述
:通过鼠标控制物体和相机的移动、旋转、缩放
导包
import { OrbitControls } from 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls'
应用
const controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement)
自旋转
controls.autoRotate = true
必须在render
函数调用update
实时更新才奏效
7.3 自适应
概述
:根据屏幕大小自适应场景
//自适应屏幕
window.addEventListener('resize', () => {
camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight
camera.updateProjectionMatrix()
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio)
})
设置相机的宽高比、重新更新渲染相机、渲染器的渲染大小、设备的像素比
7.4 全屏响应
概述
:双击进入全屏
,再次双击/ESC退出全屏
window.addEventListener('dblclick', () => {
let isFullScreen = document.fullscreenElement
if (!isFullScreen) {
renderer.domElement.requestFullscreen()
}
else {
document.exitFullscreen()
}
})
7.5 信息面板
概述
;通过操作面板完成界面的移动物体
的相关应用
链接
:https://www.npmjs.com/package/dat.gui
//安装npm
npm install --save dat.gui
//如果出现...标记错误,安装到开发依赖就可以了
npm i --save-dev @types/dat.gui
//界面操作
const gui = new dat.GUI();
//操作物体位置
gui
.add(cube.position, 'x')
.min(0)
.max(10)
.step(0.1)
.name('X轴移动')
.onChange((value) => {
console.log('修改的值为' + value);
})
.onFinishChange((value) => {
console.log('完全停止' + value);
});
//操作物体颜色
const colors = {
color: '#0000ff',
};
gui
.addColor(colors, 'color')
.onChange((value) => {
//修改物体颜色
cube.material.color.set(value);
});
7.6 频率检测
概述
:检测帧率
导包
import Stats from 'three/addons/libs/stats.module.js';
应用
const stats = new Stats();
document.body.appendChild(stats.dom);
自变化
stats.update()
必须在render
函数调用update
实时更新才奏效
7.7 导航网格
概述
:底部二维平面的网格化,帮助我们更好的创建场景
const gridHelper = new THREE.GridHelper(10, 20)//网格大小、细分次数
scene.add(gridHelper)
八、源码
//导入包
import * as THREE from 'three';
import { OrbitControls } from 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls';
import * as dat from 'dat.gui';
import Stats from 'three/addons/libs/stats.module.js';
let scene,camera,renderer
//场景
scene = new THREE.Scene();
//坐标抽
const axesHelper = new THREE.AxesHelper(20);
scene.add(axesHelper);
//场景贴图
const sphereTexture = new THREE.CubeTextureLoader().setPath('./textures/course/environmentMaps/0/');
const envTexture= sphereTexture.load([
'px.jpg',
'nx.jpg',
'py.jpg',
'ny.jpg',
'pz.jpg',
'nz.jpg'
]);
//场景添加背景
scene.background = envTexture;
//场景的物体添加环境贴图(无默认情况使用)
scene.environment = envTexture;
const sphereGeometry = new THREE.SphereGeometry(5, 30, 30);
const sphereMaterial = new THREE.MeshStandardMaterial({
roughness: 0,//设置粗糙程度
metalness: 1,//金属度
envMap:envTexture,
});
const sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry, sphereMaterial);
scene.add(sphere);
//光照
const ambient = new THREE.AmbientLight(0xffffff);
scene.add(ambient);
const directionalLight = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 0.05);
directionalLight.position.set(10,10,10);
directionalLight.lookAt(scene.position);
scene.add( directionalLight );
//相机
camera = new THREE.PerspectiveCamera(
60,
window.innerWidth / window.innerHeight,
1,
2000,
);
camera.position.set(10,10,20);
camera.lookAt(scene.position);
scene.add(camera);
//渲染器
renderer = new THREE.WebGLRenderer({
//防止锯齿
antialias: true,
});
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
// renderer.setClearColor(0xb9d3ff, 1);
document.body.appendChild(renderer.domElement);
//鼠标控制器
const controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement);
//阻尼 必须在 render函数调用 controls.update();
controls.dampingFactor = true;
controls.autoRotate=true
const stats=new Stats()
document.body.appendChild(stats.dom);
function render () {
renderer.render(scene, camera);
requestAnimationFrame(render);
controls.update();//调用
stats.update()
}
render();
//全屏操作
window.addEventListener('dblclick', () => {
//查询是否全屏
let isFullScene = document.fullscreenElement;
console.log(isFullScene);
if (!isFullScene) {
renderer.domElement.requestFullscreen();
}
else {
document.exitFullscreen();
}
})
//自适应
window.addEventListener('resize', () => {
//宽高比
camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
camera.updateProjectionMatrix();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);//设置像素比
})
//界面操作
const gui = new dat.GUI();
//操作物体位置
gui
.add(sphere.position, 'x')
.min(0)
.max(10)
.step(0.1)
.name('X轴移动')
.onChange((value) => {
console.log('修改的值为' + value);
})
.onFinishChange((value) => {
console.log('完全停止' + value);
});
//操作物体颜色
const colors = {
color: '#0000ff',
};
gui
.addColor(colors, 'color')
.onChange((value) => {
//修改物体颜色
sphere.material.color.set(value);
});