Three.js学习笔记 – “我和小伙伴都惊呆了”的特效和Three.js初探
2016-07-13 01:56
676 查看
原文出处：http://www.cnblogs.com/xufeiyang/articles/3181369.html
什么是Three.js
three.js是JavaScript编写的WebGL第三方库。提供了非常多的3D显示功能。Three.js 是一款运行在浏览器中的 3D 引擎，你可以用它创建各种三维场景，包括了摄影机、光影、材质等各种对象。你可以在它的主页上看到许多精采的演示。不过，这款引擎目前还处在比较不成熟的开发阶段，其不够丰富的 API 以及匮乏的文档增加了初学者的学习难度（尤其是文档的匮乏）three.js的代码托管在github上面。
上面摘自百度百科。依我来看就是一个在HTML5画布（canvas）上显示的3D引擎。如果你之前折腾过本地3D引擎，比如Steam，寒霜，那上手这个就非常简单了。
学习这个引擎难处有几点：第一，正如上面所说，没有比较系统的文档，只有一些大神写的Demo，对于一些js基础不好或者英语不好的童鞋来说简直不能历届；第二，一般人对游戏引擎里面的纹理、光源、材质等词不甚理解。第三，不晓得怎么去调试。
在开始正式介绍之前，可以先看看Demo，了解一下这个引擎能做什么。
官方网站上的例子：http://threejs.org/
GitHub上的例子：http://stemkoski.github.io/Three.js/
其中几个比较有特色的列一下（提提你们的胃口~）（都不要使用IE或基于IE的浏览器打开！推荐使用Chrome）：
最基本的Hello World：http://stemkoski.github.io/Three.js/HelloWorld.html
调用你的摄像头：http://stemkoski.github.io/Three.js/Webcam-Texture.html
体感操作（你没有看错！）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Webcam-Motion-Detection-Texture.html
支持你的游戏手柄（XBox等）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Mesh-Movement-Gamepad.html
3D建模和方向键控制移动方向：http://stemkoski.github.io/Three.js/Model-Animation-Control.html
SkyBox和3个气泡渲染（可见Three.js的渲染真心不赖）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Metabubbles.html
3D红蓝偏光的名车展（打开前自备偏光镜）：http://threejs.org/examples/webgl_materials_cars_anaglyph.html
帅爆了的元素周期表：http://threejs.org/examples/css3d_periodictable.html
跑车游戏：http://hexgl.bkcore.com/
有没有和小伙伴们都惊呆了？——至少我是的。没有使用Flash，没有大量的图片拼接，绝大多数的特效靠代码实现，包括文章配图那款SS跑车，AMAZING！
Three.js环境的准备
正文现在开始。
我整个例子有不少地方参考的是http://www.hiwebgl.com/?p=1058。向这样的译者表示绝对的敬意！（话说原文是日文的，我这个看英语文档无压力的无论如何也受不鸟日文啊……）
Three.js从GitHub库中获取：https://github.com/mrdoob/three.js/，下载请点击在页面右边的“Download ZIP”按钮。比较齐活的例子在：https://github.com/stemkoski/stemkoski.github.com可以下载。
Three.js至少需要build目录下的three,js，three.min.js是前者的压缩版。docs下的index.html是器官方文档（我还没细致看过，质量怎么样没法说）。example目录下都是例子，值得一提的是，这些例子必须要挂到服务器里面预览，本地打开会有问题，IIS或者Tomcat或者Apache都可以（以后会说到为什么）。
运行第一个Three.js
第一个例子也用来确定一下Three.js是否能正常运行。在WebRoot下建一个js文件夹，把three,js拷贝进去（three.min.js也行）。
在WebRoot下建一个index.html，内容如下：
[html] view
plain copy
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Three.js チュートリアル１</title>
<script src="Three.js"></script>
<style type="text/css">
div#canvas-frame {
border: none;
cursor: pointer;
width: 600px;
height: 600px;
background-color: #EEEEEE;
}
</style>
<script>
var renderer;
function initThree() {
width = document.getElementById('canvas-frame').clientWidth;
height = document.getElementById('canvas-frame').clientHeight;
renderer = new THREE.WebGLRenderer({
antialias : true
});
renderer.setSize(width, height);
document.getElementById('canvas-frame')
.appendChild(renderer.domElement);
<span style="color:#FF0000;">renderer.setClearColor(0xFFFFFF, 1.0);</span>
}
var camera;
function initCamera() {
camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width / height, 1, 10000);
camera.position.x = 100;
camera.position.y = 20;
camera.position.z = 50;
camera.up.x = 0;
camera.up.y = 0;
camera.up.z = 1;
camera.lookAt({
x : 0,
y : 0,
z : 0
});
}
var scene;
function initScene() {
scene = new THREE.Scene();
}
var light;
function initLight() {
light = new THREE.DirectionalLight(0xFF0000, 1.0, 0);
light.position.set(100, 100, 200);
scene.add(light);
}
var cube;
function initObject() {
cube = new THREE.Mesh(new THREE.CubeGeometry(50, 50, 50), //形状の設定
new THREE.MeshLambertMaterial({
color : 0xff0000
}) //材質の設定
);
scene.add(cube);
cube.position.set(0, 0, 0);
}
function threeStart() {
initThree();
initCamera();
initScene();
initLight();
initObject();
renderer.clear();
renderer.render(scene, camera);
}
</script>
</head>
<body onload="threeStart();">
<div id="canvas-frame"></div>
</body>
</html>
执行的结构应该是这样，Three.js也比较大，网的质量可能不好，看不到效果的多刷几次：http://tonythegod.eu5.org/three.js/1/demo1.html
自二个例子：一个可控制的长方体
最后的效果（没看到效果多刷几次）：http://tonythegod.eu5.org/three.js/1/demo2.html
我没有给李兴华打广告……只是这本书在我写Demo时就在我手边，然后就当了模特了~
贴出主要的代码，附上一些主要的注释：
[html] view
plain copy
<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
<title>Template (Three.js)</title>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport"
content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
<link rel=stylesheet href="css/base.css" /> <!-- 这个样式表主要写了body的背景为#F5F5F5，就是整个网页的背景颜色 -->
</head>
<body>
<script src="../js/Three.js"></script> <!-- 这个是Three.js引擎的js -->
<script src="../js/Detector.js"></script>
<script src="../js/Stats.js"></script>
<script src="../js/OrbitControls.js"></script>
<script src="../js/THREEx.KeyboardState.js"></script>
<script src="../js/THREEx.FullScreen.js"></script>
<script src="../js/THREEx.WindowResize.js"></script>
<script src="../js/Texture.js"></script> <!-- 一些js工具类，现在不深究 -->
<div id="ThreeJS"
style="z-index: 1; position: absolute; left: 0px; top: 0px"></div> <!--这个div就是整个画布 -->
<script>
//////////
// MAIN //
//////////
// standard global variables
var container, scene, camera, renderer, controls, stats; <!-- 几个变量代表的含义：容器、场景、摄像机（视角）、渲染器、控制装置 -->
var keyboard = new THREEx.KeyboardState();
var clock = new THREE.Clock();
// custom global variables
var cube;
// initialization
init();
// animation loop / game loop
animate();
///////////////
// FUNCTIONS //
///////////////
function init() { <!-- 初始化 -->
///////////
// SCENE //
///////////
scene = new THREE.Scene(); <!-- 定义场景 -->
////////////
// CAMERA //
////////////
// set the view size in pixels (custom or according to window size)
// var SCREEN_WIDTH = 400, SCREEN_HEIGHT = 300;
var SCREEN_WIDTH = window.innerWidth, SCREEN_HEIGHT = window.innerHeight;
// camera attributes
var VIEW_ANGLE = 45, ASPECT = SCREEN_WIDTH / SCREEN_HEIGHT, NEAR = 0.1, FAR = 20000;
// set up camera
camera = new THREE.PerspectiveCamera(VIEW_ANGLE, ASPECT, NEAR, FAR); <!-- 定义视角 -->
// add the camera to the scene
scene.add(camera);
// the camera defaults to position (0,0,0)
// so pull it back (z = 400) and up (y = 100) and set the angle towards the scene origin
camera.position.set(-400, 150, 200); <!--视角的位置 -->
camera.lookAt(scene.position);
//////////////
// RENDERER //
//////////////
// create and start the renderer; choose antialias setting.
if (Detector.webgl)
renderer = new THREE.WebGLRenderer({
antialias : true
});
else
renderer = new THREE.CanvasRenderer();
renderer.setSize(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);
// attach div element to variable to contain the renderer
container = document.getElementById('ThreeJS');
// alternatively: to create the div at runtime, use:
// container = document.createElement( 'div' );
// document.body.appendChild( container );
// attach renderer to the container div
container.appendChild(renderer.domElement);
////////////
// EVENTS //
////////////
// automatically resize renderer
THREEx.WindowResize(renderer, camera);
// toggle full-screen on given key press
THREEx.FullScreen.bindKey({
charCode : 'm'.charCodeAt(0)
});
//////////////
// CONTROLS //
//////////////
// move mouse and: left click to rotate,
// middle click to zoom,
// right click to pan
controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement); <!-- 设置控制，这里只有鼠标操作 -->
///////////
// STATS //
///////////
// displays current and past frames per second attained by scene
stats = new Stats();
stats.domElement.style.position = 'absolute';
stats.domElement.style.bottom = '0px';
stats.domElement.style.zIndex = 100;
container.appendChild(stats.domElement);
///////////
// LIGHT //
///////////
// create a light
var light = new THREE.PointLight(0xffffff); <!-- 设置光源 -->
light.position.set(0, 250, 0);
scene.add(light);
// CUBE
var cubeGeometry = new THREE.CubeGeometry(260, 35, 185, 1, 1, 1); <!-- 定义一个立方体，就是那本书的模型 -->
var cubeMaterialArray = [];
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-up.png') <!-- 给每一面上贴图，下同 -->
}));
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-up.png')
}));
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/up.png')
}));
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/down.png')
}));
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-right.png')
}));
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-left.png')
}));
var cubeMaterials = new THREE.MeshFaceMaterial(cubeMaterialArray);
cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterials);
cube.position.set(0, 0, 0); <!-- 立方体放置的位置 -->
scene.add(cube);
}
function animate() {
requestAnimationFrame(animate);
render();
update();
}
function update() {
// delta = change in time since last call (in seconds)
var delta = clock.getDelta();
controls.update();
stats.update();
}
function render() {
renderer.render(scene, camera);
}
</script>
</body>
</html>
其实学习Three.js大多是这样，因为缺少相应的文档，看大牛们写的注释是最快上手的办法。
这次就先到这儿，下次再说怎么一点点在画布上作画。
ps：可能用的three.js版本不一致，红色代码处与原文不一致
什么是Three.js
three.js是JavaScript编写的WebGL第三方库。提供了非常多的3D显示功能。Three.js 是一款运行在浏览器中的 3D 引擎，你可以用它创建各种三维场景，包括了摄影机、光影、材质等各种对象。你可以在它的主页上看到许多精采的演示。不过，这款引擎目前还处在比较不成熟的开发阶段，其不够丰富的 API 以及匮乏的文档增加了初学者的学习难度（尤其是文档的匮乏）three.js的代码托管在github上面。
上面摘自百度百科。依我来看就是一个在HTML5画布（canvas）上显示的3D引擎。如果你之前折腾过本地3D引擎，比如Steam，寒霜，那上手这个就非常简单了。
学习这个引擎难处有几点：第一，正如上面所说，没有比较系统的文档，只有一些大神写的Demo，对于一些js基础不好或者英语不好的童鞋来说简直不能历届；第二，一般人对游戏引擎里面的纹理、光源、材质等词不甚理解。第三，不晓得怎么去调试。
在开始正式介绍之前，可以先看看Demo，了解一下这个引擎能做什么。
官方网站上的例子：http://threejs.org/
GitHub上的例子：http://stemkoski.github.io/Three.js/
其中几个比较有特色的列一下（提提你们的胃口~）（都不要使用IE或基于IE的浏览器打开！推荐使用Chrome）：
最基本的Hello World：http://stemkoski.github.io/Three.js/HelloWorld.html
调用你的摄像头：http://stemkoski.github.io/Three.js/Webcam-Texture.html
体感操作（你没有看错！）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Webcam-Motion-Detection-Texture.html
支持你的游戏手柄（XBox等）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Mesh-Movement-Gamepad.html
3D建模和方向键控制移动方向：http://stemkoski.github.io/Three.js/Model-Animation-Control.html
SkyBox和3个气泡渲染（可见Three.js的渲染真心不赖）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Metabubbles.html
3D红蓝偏光的名车展（打开前自备偏光镜）：http://threejs.org/examples/webgl_materials_cars_anaglyph.html
帅爆了的元素周期表：http://threejs.org/examples/css3d_periodictable.html
跑车游戏：http://hexgl.bkcore.com/
有没有和小伙伴们都惊呆了？——至少我是的。没有使用Flash，没有大量的图片拼接，绝大多数的特效靠代码实现，包括文章配图那款SS跑车，AMAZING！
Three.js环境的准备
正文现在开始。
我整个例子有不少地方参考的是http://www.hiwebgl.com/?p=1058。向这样的译者表示绝对的敬意！（话说原文是日文的，我这个看英语文档无压力的无论如何也受不鸟日文啊……）
Three.js从GitHub库中获取：https://github.com/mrdoob/three.js/，下载请点击在页面右边的“Download ZIP”按钮。比较齐活的例子在：https://github.com/stemkoski/stemkoski.github.com可以下载。
Three.js至少需要build目录下的three,js，three.min.js是前者的压缩版。docs下的index.html是器官方文档（我还没细致看过，质量怎么样没法说）。example目录下都是例子，值得一提的是，这些例子必须要挂到服务器里面预览，本地打开会有问题，IIS或者Tomcat或者Apache都可以（以后会说到为什么）。
运行第一个Three.js
第一个例子也用来确定一下Three.js是否能正常运行。在WebRoot下建一个js文件夹，把three,js拷贝进去（three.min.js也行）。
在WebRoot下建一个index.html，内容如下：
[html] view
plain copy
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Three.js チュートリアル１</title>
<script src="Three.js"></script>
<style type="text/css">
div#canvas-frame {
border: none;
cursor: pointer;
width: 600px;
height: 600px;
background-color: #EEEEEE;
}
</style>
<script>
var renderer;
function initThree() {
width = document.getElementById('canvas-frame').clientWidth;
height = document.getElementById('canvas-frame').clientHeight;
renderer = new THREE.WebGLRenderer({
antialias : true
});
renderer.setSize(width, height);
document.getElementById('canvas-frame')
.appendChild(renderer.domElement);
<span style="color:#FF0000;">renderer.setClearColor(0xFFFFFF, 1.0);</span>
}
var camera;
function initCamera() {
camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width / height, 1, 10000);
camera.position.x = 100;
camera.position.y = 20;
camera.position.z = 50;
camera.up.x = 0;
camera.up.y = 0;
camera.up.z = 1;
camera.lookAt({
x : 0,
y : 0,
z : 0
});
}
var scene;
function initScene() {
scene = new THREE.Scene();
}
var light;
function initLight() {
light = new THREE.DirectionalLight(0xFF0000, 1.0, 0);
light.position.set(100, 100, 200);
scene.add(light);
}
var cube;
function initObject() {
cube = new THREE.Mesh(new THREE.CubeGeometry(50, 50, 50), //形状の設定
new THREE.MeshLambertMaterial({
color : 0xff0000
}) //材質の設定
);
scene.add(cube);
cube.position.set(0, 0, 0);
}
function threeStart() {
initThree();
initCamera();
initScene();
initLight();
initObject();
renderer.clear();
renderer.render(scene, camera);
}
</script>
</head>
<body onload="threeStart();">
<div id="canvas-frame"></div>
</body>
</html>
执行的结构应该是这样，Three.js也比较大，网的质量可能不好，看不到效果的多刷几次：http://tonythegod.eu5.org/three.js/1/demo1.html
自二个例子：一个可控制的长方体
最后的效果（没看到效果多刷几次）：http://tonythegod.eu5.org/three.js/1/demo2.html
我没有给李兴华打广告……只是这本书在我写Demo时就在我手边，然后就当了模特了~
贴出主要的代码，附上一些主要的注释：
[html] view
plain copy
<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
<title>Template (Three.js)</title>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport"
content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
<link rel=stylesheet href="css/base.css" /> <!-- 这个样式表主要写了body的背景为#F5F5F5，就是整个网页的背景颜色 -->
</head>
<body>
<script src="../js/Three.js"></script> <!-- 这个是Three.js引擎的js -->
<script src="../js/Detector.js"></script>
<script src="../js/Stats.js"></script>
<script src="../js/OrbitControls.js"></script>
<script src="../js/THREEx.KeyboardState.js"></script>
<script src="../js/THREEx.FullScreen.js"></script>
<script src="../js/THREEx.WindowResize.js"></script>
<script src="../js/Texture.js"></script> <!-- 一些js工具类，现在不深究 -->
<div id="ThreeJS"
style="z-index: 1; position: absolute; left: 0px; top: 0px"></div> <!--这个div就是整个画布 -->
<script>
//////////
// MAIN //
//////////
// standard global variables
var container, scene, camera, renderer, controls, stats; <!-- 几个变量代表的含义：容器、场景、摄像机（视角）、渲染器、控制装置 -->
var keyboard = new THREEx.KeyboardState();
var clock = new THREE.Clock();
// custom global variables
var cube;
// initialization
init();
// animation loop / game loop
animate();
///////////////
// FUNCTIONS //
///////////////
function init() { <!-- 初始化 -->
///////////
// SCENE //
///////////
scene = new THREE.Scene(); <!-- 定义场景 -->
////////////
// CAMERA //
////////////
// set the view size in pixels (custom or according to window size)
// var SCREEN_WIDTH = 400, SCREEN_HEIGHT = 300;
var SCREEN_WIDTH = window.innerWidth, SCREEN_HEIGHT = window.innerHeight;
// camera attributes
var VIEW_ANGLE = 45, ASPECT = SCREEN_WIDTH / SCREEN_HEIGHT, NEAR = 0.1, FAR = 20000;
// set up camera
camera = new THREE.PerspectiveCamera(VIEW_ANGLE, ASPECT, NEAR, FAR); <!-- 定义视角 -->
// add the camera to the scene
scene.add(camera);
// the camera defaults to position (0,0,0)
// so pull it back (z = 400) and up (y = 100) and set the angle towards the scene origin
camera.position.set(-400, 150, 200); <!--视角的位置 -->
camera.lookAt(scene.position);
//////////////
// RENDERER //
//////////////
// create and start the renderer; choose antialias setting.
if (Detector.webgl)
renderer = new THREE.WebGLRenderer({
antialias : true
});
else
renderer = new THREE.CanvasRenderer();
renderer.setSize(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);
// attach div element to variable to contain the renderer
container = document.getElementById('ThreeJS');
// alternatively: to create the div at runtime, use:
// container = document.createElement( 'div' );
// document.body.appendChild( container );
// attach renderer to the container div
container.appendChild(renderer.domElement);
////////////
// EVENTS //
////////////
// automatically resize renderer
THREEx.WindowResize(renderer, camera);
// toggle full-screen on given key press
THREEx.FullScreen.bindKey({
charCode : 'm'.charCodeAt(0)
});
//////////////
// CONTROLS //
//////////////
// move mouse and: left click to rotate,
// middle click to zoom,
// right click to pan
controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement); <!-- 设置控制，这里只有鼠标操作 -->
///////////
// STATS //
///////////
// displays current and past frames per second attained by scene
stats = new Stats();
stats.domElement.style.position = 'absolute';
stats.domElement.style.bottom = '0px';
stats.domElement.style.zIndex = 100;
container.appendChild(stats.domElement);
///////////
// LIGHT //
///////////
// create a light
var light = new THREE.PointLight(0xffffff); <!-- 设置光源 -->
light.position.set(0, 250, 0);
scene.add(light);
// CUBE
var cubeGeometry = new THREE.CubeGeometry(260, 35, 185, 1, 1, 1); <!-- 定义一个立方体，就是那本书的模型 -->
var cubeMaterialArray = [];
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-up.png') <!-- 给每一面上贴图，下同 -->
}));
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-up.png')
}));
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/up.png')
}));
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/down.png')
}));
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-right.png')
}));
cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-left.png')
}));
var cubeMaterials = new THREE.MeshFaceMaterial(cubeMaterialArray);
cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterials);
cube.position.set(0, 0, 0); <!-- 立方体放置的位置 -->
scene.add(cube);
}
function animate() {
requestAnimationFrame(animate);
render();
update();
}
function update() {
// delta = change in time since last call (in seconds)
var delta = clock.getDelta();
controls.update();
stats.update();
}
function render() {
renderer.render(scene, camera);
}
</script>
</body>
</html>
其实学习Three.js大多是这样，因为缺少相应的文档，看大牛们写的注释是最快上手的办法。
这次就先到这儿，下次再说怎么一点点在画布上作画。
ps：可能用的three.js版本不一致，红色代码处与原文不一致
内容来自用户分享和网络整理，不保证内容的准确性，如有侵权内容，可联系管理员处理 