Three.js入门 - 码农教程

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。Three.js是一个伟大的开源WebGL库，WebGL允许JavaScript操作GPU，在浏览器端实现真正意义的3D。

Three.js的核心五步就是：

1.设置three.js渲染器

2.设置摄像机camera

3.设置场景scene

4.设置光源light

5.设置物体object

1.设置three.js渲染器

三维空间里的物体映射到二维平面的过程被称为三维渲染。一般来说我们都把进行渲染操作的软件叫做渲染器。具体来说要进行下面这些处理。

(1) 声明全局render对象；

(2) 获取画布的高和宽；

(2) 生成渲染器对象

(3) 指定渲染器的高宽（一般跟画布框大小一致）；

(4) 追加canvas元素到canvas3d元素中；

(5) 设置渲染器的清除色。

    //设置Three.js渲染器  
    var renderer;  
    function initThree(){  
        width = document.getElementById('canvas3d').clientWidth;   //获取画布的宽  
        height = document.getElementById('canvas3d').clientHeight; //获取画布的高  
        renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});    //生成渲染器对象，锯齿效果设置为有效  
        renderer.setSize(width,height);    //设置渲染器的高宽  
          
        document.getElementById('canvas3d').appendChild(renderer.domElement); //追加canvas元素到canvas3d元素中  
        renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF,1.0); //设置canvas背景色  
    }

2.设置摄像机camera

OpenGL（WebGL）中、三维空间中的物体投影到二维空间的方式中，存在透视投影和正投影两种相机。透视投影就是、从视点开始越近的物体越大、远处的物体绘制的较小的一种方式、和日常生活中我们看物体的方式是一致的。正投影就是不管物体和视点距离，都按照统一的大小进行绘制、在建筑和设计等领域需要从各个角度来绘制物体，因此这种投影被广泛应用。在Three.js也能够指定透视投影和正投影两种方式的相机。本文按照以下的步骤设置透视投影方式。

(1) 声明全局的变量（对象）；

(2) 设置透视投影的相机；

(3) 设置相机的位置坐标；

(4) 设置相机的上为「z」轴方向；

(5) 设置视野的中心坐标。

    //设置相机  
    var camera;  
    function initCamera(){  
        camera = new THREE.PerspectiveCamera(45,width/height,1,5000);    
        //设置相机的坐标  
        camera.position.x = 0;  
        camera.position.y = 50;  
        camera.position.z = 100;  
          
        camera.up.x = 0;  
        camera.up.y = 1;  
        camera.up.z = 0;  
        camera.lookAt({x:0,y:0,z:0}); //设置视野的中心坐标  
    }

3.设置场景scene

场景就是一个三维空间。用Scene类声明一个对象。

    //设置场景  
    var scene;  
    function initScene(){  
        scene = new THREE.Scene();  
    }

4.设置光源light

OpenGL（WebGL）的三维空间中，存在点光源和聚光灯两种类型。而且，作为点光源的一种特例还存在平行光源(无线远光源)。另外，作为光源的参数还可以进行 [环境光] 等设置。作为对应， Three.js中可以设置 [点光源(Point Light)] [聚光灯(Spot Light)] [平行光源(Direction Light)]，和 [环境光(Ambient Light)]。和OpenGL一样、在一个场景中可以设置多个光源。基本上，都是环境光和其他几种光源进行组合。如果不设置环境光，那么光线照射不到的面会变得过于黑暗。本文中首先按照下面的步骤设置平行光源，在这之后还会追加环境光。

(1) 声明全局变量(对象)

(2) 设置平行光源

(3) 设置光源向量

(4) 追加光源到场景

这里我们用「DirectionalLight」类声明一个叫 [light] 的对象来代表平行光源。

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

5.设置物体object

这里，我们声明一个球模型。

    //设置物体  
    var sphere;  
    function initObject(){  
        sphere = new THREE.Mesh(new THREE.SphereGeometry(20,20),new THREE.MeshLambertMaterial({color:0xff0000})); //材质设定  
        scene.add(sphere);  
        sphere.position.set(0,0,0);  
    }

下面是完整代码：

<!DOCTYPE html>  
<html>  
    <head>  
        <meta charset="UTF-8">  
        <title>HelloThreeJS</title>  
        <script src="Three.js"></script>  
        <script type="text/javascript">  
             
           //设置Three.js渲染器  
            var renderer;  
            function initThree(){  
                width = document.getElementById('canvas3d').clientWidth;   //获取画布的宽  
                height = document.getElementById('canvas3d').clientHeight; //获取画布的高  
                renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});    //生成渲染器对象，锯齿效果设置为有效  
                renderer.setSize(width,height);    //设置渲染器的高宽  
                  
                document.getElementById('canvas3d').appendChild(renderer.domElement); //追加canvas元素到canvas3d元素中  
                renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF,1.0); //设置canvas背景色  
            }  
              
            //设置相机  
            var camera;  
            function initCamera(){  
                camera = new THREE.PerspectiveCamera(45,width/height,1,5000);    
                //设置相机的坐标  
                camera.position.x = 0;  
                camera.position.y = 50;  
                camera.position.z = 100;  
                  
                camera.up.x = 0;  
                camera.up.y = 1;  
                camera.up.z = 0;  
                camera.lookAt({x:0,y:0,z:0}); //设置视野的中心坐标  
            }  
              
            //设置场景  
            var scene;  
            function initScene(){  
                scene = new THREE.Scene();  
            }  
              
            //设置光源  
            var light;  
            function initLight(){  
                light = new THREE.DirectionalLight(0xff0000,1.0,0); //设置平行光源  
                light.position.set(200,200,200);    //设置光源向量  
                scene.add(light);   //追加光源到场景  
            }  
              
            //设置物体  
            var sphere;  
            function initObject(){  
                sphere = new THREE.Mesh(new THREE.SphereGeometry(20,20),new THREE.MeshLambertMaterial({color:0xff0000})); //材质设定  
                scene.add(sphere);  
                sphere.position.set(0,0,0);  
            }  
              
            //执行  
            function threeExcute(){  
                initThree();  
                initCamera();  
                initScene();  
                initLight();  
                initObject();  
                renderer.clear();  
                renderer.render(scene,camera);  
            }  
        </script>  
        <style type="text/css">  
            div#canvas3d{  
                border:none;  
                cursor:move;  
                width:1400px;  
                height:600px;  
                background-color:#EEEEEE;  
            }     
        </style>  
    </head>  
    <body onload='threeExcute();'>  
        <div id="canvas3d"></div>  
    </body>  
</html>