导入模型
Three.js 提供了很多原始模型，但如果我们需要更复杂的模型，最好使用 3D 软件建模，然后导入到场景中。本节我们就来学学如何导入一个做好的 3D 模型。
3D 模型的各种格式
3D 模型有各种各样的格式，详情可参考维基百科List_of_file_formats#3D_graphics。这些格式各有特点。接下来我们列举一些比较常见和流行的。
OBJ
FBX
STL
PLY
COLLADA
3DS
GLTF
我们不会关心所有的模型。因为 GLTF 模型已经逐渐变为标准，并且能应对绝大部分你遇到的场景。
GLTF
GLTF 是 GL Transmission Format 的缩写。由 Khronos Group 创造（他们还创造了 OpenGL, WebGL, Vulkan, Collada 并且有很多成员在 AMD / ATI, Nvidia, Apple, id Software, Google, Nintendo, etc 公司 ）。
GLTF 在近些年已经变得越来越流行。它可以支持各种数据集，你可以在其格式中使用几何体和材质，同时也可以包含相机、光照、场景、动画、骨骼等。同时支持各种文件格式，例如 json、二进制 binary、embed texture 嵌入纹理等。
GLTF 已经成为了实时渲染的标准，并且也正在成为大部分3D软件、游戏引擎和库的标准模型。这意味着你可以轻松的在各个环境中熟练使用它。
但这并不是说 GLTF 可以覆盖所有场景，如果你仅仅是需要一个几何体，那么可以选择 OBJ、FBX、STL 或 PLY 格式。
寻找一个模型
我们后续会学习在 Blender 中创建模型，但现在我们先寻找一个创建好的模型。我们可以在 GLTF 团队的示例中看到各种各样的模型。链接为 glTF Sample Models。首先我们动一个简单的小黄鸭模型作为示例开始入手。
GLTF formats
虽然 GLTF 就是一种格式，但是其内部包含了其他格式。我们会发现有很多文件夹，如下图
我们来说说这些都是什么
glTF
glTF-Binary
glTF-Draco
glTF-Embedded
glTF
glTF 是默认格式。Duck.gltf 是一个 JSON 文件。包含了各种信息，包含相机、光照、场景、材质等，但没有几何体或纹理贴图。Duck0.bin 是一个二进制文件。通常包含了几何体和UV贴图坐标、法线坐标等。DuckCM.png 是鸭子的纹理贴图。
当我们载入 Duck.gltf 时，它会自动载入其他两个文件。
glTF-Binary
包含了所有上述的数据，是个二进制文件，不能直接打开。
这个文件格式会更轻量化一些，只有一个文件，也易于载入。但不太方便修改内部的数据。例如你想修改纹理贴图，换一张更压缩的贴图时，就会比较麻烦，因为这些数据都是被集合在了一起，同一个二进制文件中。
glTF-Draco
有点像说的第一个格式，不过使用了 Draco algorithm 来压缩几何体的数据。如果你对比 .bin 文件的大小，你就会发现这个会更小一点。
glTF-Embedded
这个格式有点像 glTF-Binary 因为也是只有一个文件。但这个文件是一个 JSON 因此你可以在编辑器里打开。
选择合适的模型格式
根据不同场景做出不同的选择才是最优方案。
如果你想修改 textures 或导出的光线坐标，最好选择第一个默认的 glTF。它还具有分别加载不同文件的优势，从而提高了加载速度。
如果想要每个模型一个文件，并且不关心模型内的素材修改，那么二进制 glTF-Binary 更适合。
在这两种情况下，您都必须决定是否要使用 Draco 压缩，但我们稍后会介绍这部分。
导入模型的实践
准备
我们准备一个空白的平面、环境光和平行光。初始代码如下：
import * as THREE from 'three'
import './style.css'
import { OrbitControls } from 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls'
import * as dat from 'lil-gui'
import stats from '../common/stats'
import { listenResize } from '../common/utils'
// Canvas
const canvas = document.querySelector('#mainCanvas') as HTMLCanvasElement
// Scene
const scene = new THREE.Scene()
// Gui
const gui = new dat.GUI()
// Size
const sizes = {
width: window.innerWidth,
height: window.innerHeight,
}
// Camera
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, sizes.width / sizes.height, 0.1, 100)
camera.position.set(4, 4, 12)
// Controls
const controls = new OrbitControls(camera, canvas)
controls.enableDamping = true
controls.zoomSpeed = 0.3
controls.target = new THREE.Vector3(0, 3, 0)
/**
- Objects
*/
// plane
const plane = new THREE.Mesh(
new THREE.PlaneGeometry(15, 15),
new THREE.MeshStandardMaterial({
color: '#607D8B',})
)
plane.rotateX(-Math.PI / 2)
plane.receiveShadow = true
scene.add(plane)
/**
- Light
*/
const directionLight = new THREE.DirectionalLight()
directionLight.castShadow = true
directionLight.position.set(5, 5, 6)
directionLight.shadow.camera.near = 1
directionLight.shadow.camera.far = 20
directionLight.shadow.camera.top = 10
directionLight.shadow.camera.right = 10
directionLight.shadow.camera.bottom = -10
directionLight.shadow.camera.left = -10
const directionLightHelper = new THREE.DirectionalLightHelper(directionLight, 2)
directionLightHelper.visible = false
scene.add(directionLightHelper)
const directionalLightCameraHelper = new THREE.CameraHelper(directionLight.shadow.camera)
directionalLightCameraHelper.visible = false
scene.add(directionalLightCameraHelper)
const ambientLight = new THREE.AmbientLight(new THREE.Color('#ffffff'), 0.3)
scene.add(ambientLight, directionLight)
// Renderer
const renderer = new THREE.WebGLRenderer({
canvas,
antialias: true,
})
renderer.setSize(sizes.width, sizes.height)
renderer.setPixelRatio(Math.min(window.devicePixelRatio, 2))
renderer.shadowMap.enabled = true
// Animations
const tick = () => {
stats.begin()
controls.update()
// Render
renderer.render(scene, camera)
stats.end()
requestAnimationFrame(tick)
}
tick()
listenResize(sizes, camera, renderer)
gui.add(directionLightHelper, 'visible').name('lightHelper visible')
gui.add(directionalLightCameraHelper, 'visible').name('lightCameraHelper visible')
gui.add(controls, 'autoRotate')
复制代码
导入模型
import { GLTFLoader } from 'three/examples/jsm/loaders/GLTFLoader'
// ...
/**
- Models
*/
const gltfLoader = new GLTFLoader()
gltfLoader.load(
'../assets/models/Duck/glTF/Duck.gltf',
(gltf) => {
console.log('success')
console.log(gltf)},
(progress) => {
console.log('progress')
console.log(progress)},
(error) => {
console.log('error')
console.log(error)},
)
复制代码
可以看到模型已经被正常载入，接下来让我们将它添加到场景中吧
添加到场景
可以看到导入的模型 scene 的目录结构大致如下，可以看到除了模型之外还有很多其他的对象。
THREE.Group: scene
└───Array: children
└───THREE.Object3D
└───Array: children
├───THREE.PerspectiveCamera
└───THREE.Mesh复制代码
我们有以下几种方式将模型添加到场景
将模型的整个 scene 添加到我们的场景里。虽然它的名字是 scene，实际上是一个 Three.Group
将 scene 下的 children 添加到我们自己的 scene 中，并忽略用不到的 PerspectiveCamera
过滤 children 的内容，移除掉不需要的对象，如 PerspectiveCamera
仅添加 Mesh 到场景里，但有可能会有错误的缩放、位置、角度等问题
打开 3D 软件将 PerspectiveCamera 移除，再重新导出模型
因为我们的模型很简单，因此我们可以将其返回的 scene.children[0] 整体添加到我们的 Three 场景中（即上述的第二种方式）。代码如下
/**
- Models
*/
const gltfLoader = new GLTFLoader()
gltfLoader.load(
'../assets/models/Duck/glTF/Duck.gltf',
(gltf) => {
console.log('success')
console.log(gltf)
scene.add(gltf.scene.children[0])},
(progress) => {
console.log('progress')
console.log(progress)},
(error) => {
console.log('error')
console.log(error)},
)
复制代码
我们也可以尝试其他的格式导入，除了 Draco 压缩格式外，其他都生效了，效果如上图。Draco 我们后续会说的，它需要一个特殊的 loader。
/**
- Models
*/
const gltfLoader = new GLTFLoader()
gltfLoader.load(
// '../assets/models/Duck/glTF/Duck.gltf',
// '../assets/models/Duck/glTF-Binary/Duck.glb',
'../assets/models/Duck/glTF-Embedded/Duck.gltf',
(gltf) => {
console.log('success')
console.log(gltf)
scene.add(gltf.scene.children[0])},
(progress) => {
console.log('progress')
console.log(progress)},
(error) => {
console.log('error')
console.log(error)},
)
复制代码
接下来我们导入 FlightHelmet 飞行员头盔模型
/**
- Models
*/
const gltfLoader = new GLTFLoader()
gltfLoader.load(
'../assets/models/FlightHelmet/glTF/FlightHelmet.gltf',
(gltf) => {
console.log('success')
console.log(gltf)
scene.add(gltf.scene.children[0])},
(progress) => {
console.log('progress')
console.log(progress)},
(error) => {
console.log('error')
console.log(error)},
)
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可以看到只导入了模型的一部分
这是因为这个模型被拆成了多个部分，如果想要完整导入，我们需要添加它的父节点，同时再修改一下缩放比例
/**
- Models
*/
const gltfLoader = new GLTFLoader()
gltfLoader.load(
'../assets/models/FlightHelmet/glTF/FlightHelmet.gltf',
(gltf) => {
console.log('success')
console.log(gltf)
gltf.scene.scale.set(10, 10, 10)
scene.add(gltf.scene)},
(progress) => {
console.log('progress')
console.log(progress)},
(error) => {
console.log('error')
console.log(error)},
)
复制代码
