Three.jsの使い方を詳しく解説

今回は、Three.js の使用方法について詳しく説明します。Three.js を使用する際の 注意事項 は何ですか?実際の事例を見てみましょう。

開会の挨拶

webGL を使用すると、キャンバス上で 3D 効果を実現できます。 Three.js は、使いやすさから広く使用されている WebGL フレームワークです。 WebGL を学習したい場合は、複雑なネイティブ インターフェイスを放棄して、このフレームワークから始めることをお勧めします。

ブロガーも現在、three.js を学習していますが、関連する情報が非常に少なく、公式 API ドキュメントですら非常に大雑把であることが多く、ゆっくりとコーディングして自分で調べる必要があることがわかりました。したがって、このチュートリアルを書く目的は、私自身がそれを要約し、みんなと共有することです。

この記事は、一連のチュートリアル「はじめに」の最初の記事です。この記事では、簡単なデモを例にthree.jsの基本的な設定方法を説明します。この記事を学習すると、ブラウザで 3D グラフィックを描画する方法がわかります。

準備

コードを記述する前に、まず最新の three.js フレームワーク パッケージをダウンロードし、three.js をページに導入する必要があります。もちろん、パッケージには誰もが学べるデモも多数含まれています。 現在、webGL をサポートする最も優れたブラウザは Chrome で、次に国内の Aoyou と Cheetah もテスト後に実行できます。

例から始めましょう!

まず、次のように HTML を構築します:

nbsp;html>

 
 <meta>
 <title>lesson1-by-shawn.xie</title>
 <!--引入Three.js-->
 <script></script>
 <style>
 p#canvas-frame{
  border: none;
  cursor: move;
  width: 1400px;
  height: 600px;
  background-color: #EEEEEE;
 }
 </style>
 
 
 <!--盛放canvas的容器-->
 <p></p>
 

WebGL描画用のキャンバス枠のサイズに合わせた領域を用意します。 具体的には:

(1) bodyタグにid「canvas3d」のp要素を追加します。

(2)styleタグに「canvas3d」のCSSスタイルを指定します。

タグを記述する必要はなく、canvas を保持する p を定義するだけでよいことに注意してください。

次に、スクリプトの作成を開始します。次の 5 つのステップを通じて、単純な 3 次元モデルを構築します。これは、three.js の基本ステップでもあります。 1.three.jsレンダラーをセットアップします

3 次元空間内のオブジェクトを 2 次元平面にマッピングするプロセスは、3 次元レンダリングと呼ばれます。 一般に、レンダリング操作を実行するソフトウェアをレンダラと呼びます。 具体的には以下のような処理が必要となります。

(0) グローバル変数 (オブジェクト) を宣言します。

(1) キャンバス「canvas-frame」の高さと幅を取得します

; (2) レンダラー オブジェクトを生成します (プロパティ: アンチエイリアシング効果が有効に設定されています); (3) レンダラーの高さと幅を指定します (キャンバス フレームと同じサイズ)。 (4) [canvas] 要素を [canvas3d] 要素に追加します。 (5) レンダラーのクリアカラー(clearColor)を設定します。

りー

2. カメラをセットアップします

OpenGL (WebGL) では、3 次元空間のオブジェクトを 2 次元空間に投影する方法として、透視投影と正投影の 2 種類のカメラがあります。 透視図法は、視点に近いものは大きく、遠くにあるものは小さく描く方法で、これは私たちが日常生活で物を見る方法と一致しています。 正投影とは、視点からの距離に関係なく、物体を一定の大きさで描画することを指し、建築やデザインなどの分野では、物体をさまざまな角度から描画する必要があるため、広く使用されています。 Three.js 内 透視投影と正投影の両方を備えたカメラを指定することもできます。 この記事では、以下の手順に従って透視投影法を設定します。

(0) グローバル変数 (オブジェクト) を宣言します。

(1) 透視投影用にカメラをセットアップします

(2) カメラの位置座標を設定します

(3) カメラの上部を「z」軸方向に設定します

(4) 視野の中心座標を設定します。

りぃ

3.シーンを設定します

シーンは 3 次元空間です。 [Scene] クラスを使用して、[scene] というオブジェクトを宣言します。

りぃ

4. 光源ライトを設定します

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。

(0) 声明全局变量(对象)

(1) 设置平行光源

(2) 设置光源向量

(3) 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), //width,height,depth
  new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xff0000}) //材质设定
 );
 scene.add(sphere);
 sphere.position.set(0,0,0);
 }

最后，我们写一个主函数执行以上五步：

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

这时，测试以上程序，你会发现浏览器窗口中出现了你绘制的球形模型

总结

以上就是three.js的入门内容，我们核心的五步就是：

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

可能其中有些设置你还不太清楚，没关系，后面几篇文章会对以上五个主要步骤进行详细的讲解，敬请期待~~

本例完整代码：

nbsp;html>

 
 <meta>
 <title>lesson1-by-shawn.xie</title>
 <!--引入Three.js-->
 <script></script>
 <script>
 //开启Three.js渲染器
 var renderer;//声明全局变量（对象）
 function initThree() {
 width = document.getElementById(&#39;canvas3d&#39;).clientWidth;//获取画布「canvas3d」的宽
 height = document.getElementById(&#39;canvas3d&#39;).clientHeight;//获取画布「canvas3d」的高
 renderer=new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});//生成渲染器对象（属性：抗锯齿效果为设置有效）
 renderer.setSize(width, height );//指定渲染器的高宽（和画布框大小一致）
 document.getElementById(&#39;canvas3d&#39;).appendChild(renderer.domElement);//追加 【canvas】 元素到 【canvas3d】 元素中。
 renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF, 1.0);//设置canvas背景色(clearColor)
 }
 //设置相机
 var camera;
 function initCamera() { 
 camera = new THREE.PerspectiveCamera( 45, width / height , 1 , 5000 );//设置透视投影的相机,默认情况下相机的上方向为Y轴，右方向为X轴，沿着Z轴朝里（视野角：fov 纵横比：aspect 相机离视体积最近的距离：near 相机离视体积最远的距离：far）
 camera.position.x = 0;//设置相机的位置坐标
 camera.position.y = 50;//设置相机的位置坐标
 camera.position.z = 100;//设置相机的位置坐标
 camera.up.x = 0;//设置相机的上为「x」轴方向
 camera.up.y = 1;//设置相机的上为「y」轴方向
 camera.up.z = 0;//设置相机的上为「z」轴方向
 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), //width,height,depth
  new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xff0000}) //材质设定
 );
 scene.add(sphere);
 sphere.position.set(0,0,0);
 }
 //执行
 function threeStart() {
 initThree();
 initCamera();
 initScene(); 
 initLight();
 initObject();
 renderer.clear(); 
 renderer.render(scene, camera);
 }
 </script>
 <style>
 p#canvas3d{
  border: none;
  cursor: move;
  width: 1400px;
  height: 600px;
  background-color: #EEEEEE;
 }
 </style>
 
 
 <!--盛放canvas的容器-->
 <p></p>
 

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