JS庫之Three.js 簡易入門教程(詳解之一)

來源：懂視網責編：小采時間：2020-11-27 22:30:13

JS庫之Three.js 簡易入門教程(詳解之一)

JS庫之Three.js 簡易入門教程(詳解之一): 開場白 webGL可以讓我們在canvas上實現3D效果。而three.js是一款webGL框架，由于其易用性被廣泛應用。如果你要學習webGL，拋棄那些復雜的原生接口從這款框架入手是一個不錯的選擇。博主目前也在學習three.js，發現相關資料非常稀少，甚至官方的api文檔也

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開場白

webGL可以讓我們在canvas上實現3D效果。而three.js是一款webGL框架，由于其易用性被廣泛應用。如果你要學習webGL，拋棄那些復雜的原生接口從這款框架入手是一個不錯的選擇。

博主目前也在學習three.js，發現相關資料非常稀少，甚至官方的api文檔也非常粗糙，很多效果需要自己慢慢敲代碼摸索。所以我寫這個教程的目的一是自己總結，二是與大家分享。

本篇是系列教程的第一篇：入門篇。在這篇文章中，我將以一個簡單的demo為例，闡述three.js的基本配置方法。學完這篇文章，你將學會如何在瀏覽器中繪制一個立體圖形！

準備工作

在寫代碼之前，你首先要去下最新的three.js框架包，在你的頁面里引入three.js，當然文件包里面也有不少的demo便于大家學習；

chrome是目前支持webGL最好的瀏覽器，Firefow居其次，國內的遨游、獵豹經測試也可以運行。

從實例開始入門!

首先我們搭建html，如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
 <head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>lesson1-by-shawn.xie</title>
 <!--引入Three.js-->
 <script src="Three.js"></script>
 <style type="text/css">
 div#canvas-frame{
 border: none;
 cursor: move;
 width: 1400px;
 height: 600px;
 background-color: #EEEEEE;
 }
 </style>
 </head>
 <body>
 <!--盛放canvas的容器-->
 <div id="container"></div>
 </body>
</html>

準備和畫布框大小一致的領域用于WebGL繪制。具體來說：

(1) body 標簽中添加 id 為「canvas3d」的 div 元素。

(2) style 標簽中指定「canvas3d」的CSS樣式。

需要注意的是，我們并不需要寫一個<canvas>標簽，我們只需要定義好盛放canvas的div就可以，canvas是three.js動態生成的！

下面我們開始寫腳本，我們將通過以下五步構建一個簡單的立體模型，這也是three.js的基本步驟：

1.設置three.js渲染器

三維空間里的物體映射到二維平面的過程被稱為三維渲染。一般來說我們都把進行渲染操作的軟件叫做渲染器。具體來說要進行下面這些處理。

(0) 聲明全局變量（對象）；

(1) 獲取畫布「canvas-frame」的高寬；

(2) 生成渲染器對象（屬性：抗鋸齒效果為設置有效）；

(3) 指定渲染器的高寬（和畫布框大小一致）；

(4) 追加【canvas】元素到【canvas3d】元素中；

(5) 設置渲染器的清除色(clearColor)。

//開啟Three.js渲染器
var renderer;//聲明全局變量（對象）
function initThree() {
 width = document.getElementById('canvas3d').clientWidth;//獲取畫布「canvas3d」的寬
 height = document.getElementById('canvas3d').clientHeight;//獲取畫布「canvas3d」的高
 renderer=new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});//生成渲染器對象（屬性：抗鋸齒效果為設置有效）
 renderer.setSize(width, height );//指定渲染器的高寬（和畫布框大小一致）
 document.getElementById('canvas3d').appendChild(renderer.domElement);//追加 【canvas】 元素到 【canvas3d】 元素中。
 renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF, 1.0);//設置canvas背景色(clearColor)
}

2.設置攝像機camera

OpenGL（WebGL）中、三維空間中的物體投影到二維空間的方式中，存在透視投影和正投影兩種相機。透視投影就是、從視點開始越近的物體越大、遠處的物體繪制的較小的一種方式、和日常生活中我們看物體的方式是一致的。正投影就是不管物體和視點距離，都按照統一的大小進行繪制、在建筑和設計等領域需要從各個角度來繪制物體，因此這種投影被廣泛應用。在 Three.js 也能夠指定透視投影和正投影兩種方式的相機。本文按照以下的步驟設置透視投影方式。

(0) 聲明全局的變量（對象）；

(1) 設置透視投影的相機；

(2) 設置相機的位置坐標；

(3) 設置相機的上為「z」軸方向；

(4) 設置視野的中心坐標。　　　　　

　 //設置相機
 var camera;
 function initCamera() { 
 camera = new THREE.PerspectiveCamera( 45, width / height , 1 , 5000 );//設置透視投影的相機,默認情況下相機的上方向為Y軸，右方向為X軸，沿著Z軸朝里（視野角：fov 縱橫比：aspect 相機離視體積最近的距離：near 相機離視體積最遠的距離：far）
 camera.position.x = 0;//設置相機的位置坐標
 camera.position.y = 50;//設置相機的位置坐標
 camera.position.z = 100;//設置相機的位置坐標
 camera.up.x = 0;//設置相機的上為「x」軸方向
 camera.up.y = 1;//設置相機的上為「y」軸方向
 camera.up.z = 0;//設置相機的上為「z」軸方向
 camera.lookAt( {x:0, y:0, z:0 } );//設置視野的中心坐標
 }

3.設置場景scene

場景就是一個三維空間。用 [Scene] 類聲明一個叫 [scene] 的對象。　　　　　

　　//設置場景
 var scene;
 function initScene() { 
 scene = new THREE.Scene();
 }

4.設置光源light

OpenGL（WebGL）的三維空間中，存在點光源和聚光燈兩種類型。而且，作為點光源的一種特例還存在平行光源(無線遠光源)。另外，作為光源的參數還可以進行 [環境光] 等設置。作為對應， Three.js中可以設置 [點光源(Point Light)] [聚光燈(Spot Light)] [平行光源(Direction Light)]，和 [環境光(Ambient Light)]。和OpenGL一樣、在一個場景中可以設置多個光源。基本上，都是環境光和其他幾種光源進行組合。如果不設置環境光，那么光線照射不到的面會變得過于黑暗。本文中首先按照下面的步驟設置平行光源，在這之后還會追加環境光。

(0) 聲明全局變量(對象)

(1) 設置平行光源

(2) 設置光源向量

(3) 追加光源到場景

這里我們用「DirectionalLight」類聲明一個叫 [light] 的對象來代表平行光源

　　　　//設置光源
 var light;
 function initLight() { 
 light = new THREE.DirectionalLight(0xff0000, 1.0, 0);//設置平行光源
 light.position.set( 200, 200, 200 );//設置光源向量
 scene.add(light);// 追加光源到場景
 }

5.設置物體object

這里，我們聲明一個球模型　　　

　　　//設置物體
 var sphere;
 function initObject(){ 
 sphere = new THREE.Mesh(
 new THREE.SphereGeometry(20,20), //width,height,depth
 new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xff0000}) //材質設定
 );
 scene.add(sphere);
 sphere.position.set(0,0,0);
 }

最后，我們寫一個主函數執行以上五步：

　　　　　　　　//執行
 function threeStart() {
 initThree();
 initCamera();
 initScene(); 
 initLight();
 initObject();
 renderer.clear(); 
 renderer.render(scene, camera);
 }

這時，測試以上程序，你會發現瀏覽器窗口中出現了你繪制的球形模型：