简介
本教程无需任何Threejs知识!本教程以入门为主,带你快速了解Three.js开发。
基础3D案例
如图,我们创建一个基础3D场景,大致需要下面几步:
- 项目创建
- 创建3D场景Scene
- 创建几何体Geometry模型
- 创建虚拟相机Camera设置几何体观察角度
- 渲染3D场景到DOM上
vue项目创建
依赖安装
我们使用vite + vue3进行项目搭建,安装threejs依赖
项目搭建 npm install three
在componets中定义一个QuickStart.vue文件,用于写代码。
<template> <div ref="threeContainer"></div> </template> <script setup> import * as THREE from "three"; import { onMounted, ref } from "vue"; // 创建3D场景渲染的DOM引用容器 const threeContainer = ref(null); </script> <style scoped></style>
在App.vue中引入QuickStart组件
创建3D场景Scene
场景很好理解,就是展示3D模型的三维空间。(你可以想像,默认的场景,就是是一团虚无的黑色混沌世界)
// 创建3D场景对象Scene const scene = new THREE.Scene();
创建几何体Geometry模型
创建一个物体模型,分为如下几步:
- 创建不同类型的几何体(长方体、圆柱体球体等)
- 设置物体材质Material(物体的颜色、表面能不能反射光等)
- 使用材质和几何体生成一个物体的网格模型mesh
- 设置网格模型mesh在场景scene中的位置
- 网格模型mesh添加到3D场景scene中
创建几何体
Three.js提供了各种各样的几何体API,用来表示三维物体的几何形状。
我们创建一个长方体,并设置长宽高为100
//创建一个长方体几何对象Geometry const geometry = new THREE.BoxGeometry(100, 100, 100);
设置物体材质Material
如果你想定义物体的外观效果,就需要通过材质Material相关的API实现。threejs提供很多材质
不同材质渲染效果不同,我们使用最简单的网格基础材质MeshBasicMaterial创建一个蓝色的材质效果
//创建一个材质对象Material const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 'blue' });
生成物体的网格模型mesh
有了几何体和物体的材质,我们就可以生长物体的网格模型mesh了
// 两个参数分别为几何体geometry、材质material const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material); //网格模型对象Mesh
模型位置position
实际生活中,一个物体往往是有位置的,对于threejs而言也是一样的,你可以通过位置属性.position定义网格模型Mesh在三维场景Scene中的位置。
const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material); //网格模型对象Mesh //设置网格模型在三维空间中的位置坐标,默认是坐标原点 mesh.position.set(0,10,0);
将模型添加到3D场景scene中
scene.add(mesh);
使用虚拟相机观察模型
观察角度不同,物体展示给人的样子也不同。在3D建模中,我们使用相机来表示一个物体的观察角度。
其过程如下
- 创建一个相机
- 设置相机位置
- 相机观察目标
创建一个相机
// 实例化一个透视投影相机对象 const camera = new THREE.PerspectiveCamera();
设置相机位置.position
相机可以位于3D场景中的任意一个位置,因此我们需要基于坐标圆点设置
//相机在Three.js三维坐标系中的位置 // 根据需要设置相机位置具体值 camera.position.set(200, 200, 200);
相机观察目标.lookAt()
我们观察一个目标时,会注视物体的不同位置,看到的东西也是不一样的。我们可以直接观察模型的中心点
camera.lookAt(mesh.position);//指向mesh对应的位置
渲染3D场景到DOM上
要将3D场景渲染到DOM上需要如下几步操作
创建渲染器对象
// 创建渲染器对象 const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
设置渲染尺寸
// 定义threejs输出画布的尺寸(单位:像素px) const width = 800; //宽度 const height = 500; //高度 renderer.setSize(width, height); //设置three.js渲染区域的尺寸(像素px)
渲染
renderer.render(scene, camera); //执行渲染操作
挂载
onMounted(() => { threeContainer.value.appendChild(renderer.domElement); });
完整代码
<template> <div class="wrap" ref="threeContainer"></div> </template> <script setup> import * as THREE from "three"; import { onMounted, ref } from "vue"; const threeContainer = ref(null); // 1、创建3D场景对象Scene const scene = new THREE.Scene(); // 2、创建几何体Geometry模型 const geometry = new THREE.BoxGeometry(100, 100, 100); const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: "blue", }); const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material); scene.add(mesh); // 3、使用虚拟相机观察模型 const camera = new THREE.PerspectiveCamera(); camera.position.set(200, 200, 200); camera.lookAt(mesh.position); //坐标原点 // 4、渲染3D场景到DOM上 const width = 800; //宽度 const height = 500; //高度 const renderer = new THREE.WebGLRenderer(); renderer.setSize(width, height); //设置three.js渲染区域的尺寸(像素px) renderer.render(scene, camera); onMounted(() => { threeContainer.value.appendChild(renderer.domElement); }); </script> <style scoped></style>
三维坐标系
辅助观察坐标系
THREE.AxesHelper()的参数表示坐标系坐标轴线段尺寸大小,你可以根据需要改变尺寸
// AxesHelper:辅助观察的坐标系 const axesHelper = new THREE.AxesHelper(150); scene.add(axesHelper);
three.js坐标轴颜色红R、绿G、蓝B分别对应坐标系的x、y、z轴,对于three.js的3D坐标系默认y轴朝上。
材质半透明设置
我们可以设置材质半透明,方便看到坐标系的坐标原点。
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x0000ff, //设置材质颜色 transparent:true,//开启透明 opacity:0.5,//设置透明度 });
设置模型在坐标系中的位置或尺寸
设置长方体xyz不同方向尺寸
// 设置几何体长宽高,也就是x、y、z三个方向的尺寸 //对比三个参数分别对应xyz轴哪个方向 new THREE.BoxGeometry(100, 60, 20);
改变位置
// 设置模型mesh的xyz坐标 mesh.position.set(90,0,0);
改变相机参数
camera.position.set(-200, 200, 200); camera.lookAt(0, 0, 0); //坐标原点
现在我们观察的位置是(0,0,0),相机的位置位于(-200,200,200),如果我们把相机的位置改为(-200,0,0),此时看到的应该是模型的一个后视图
添加地面网格
// 添加网格地面 const gridHelper = new THREE.GridHelper(200, 10); scene.add(gridHelper);
动画
threejs中最简单的动画实现方式就是不同角度重复渲染场景。
// 动画 renderer.setAnimationLoop(animation); function animation(time) { mesh.rotation.x = time / 2000; mesh.rotation.y = time / 1000; renderer.render(scene, camera); }
.setAnimationLoop ( callback : Function ) : undefined
callback — 每个可用帧都会调用的函数。 如果传入‘null’,所有正在进行的动画都会停止。