Three 之 three.js （webgl）基础第一个入门 Web 3D 场景

一、简单介绍

二、Three 中构建场景主要的三要素

三、场景（Scene）

四、摄像机（Camera）

五、WebGLRenderer

六、第一个入门 Web 3D 场景

一、简单介绍

Three js 开发的一些知识整理，方便后期遇到类似的问题，能够及时查阅使用。

本节介绍， three.js （webgl）入门的第一个代码程序，实现一个3D场景的构建，和显示，如果有不足之处，欢迎指出，或者你有更好的方法，欢迎留言。

二、Three 中构建场景主要的三要素

在Three js 中创建场景显示，一般需要使用到 Three 中的三要素（三个部分）：

1、场景 scene（new THREE.Scene()），场景中可能还包含，几何体、光照等

2、相机 Camera，好似人的眼睛，有位置，有方向，有远近的观察场景中的物体

3、渲染器 Renderer ，把 Camera 看到 Scene 中的景象显示出来，显示在屏幕上

三、场景（Scene）

场景能够让你在什么地方、摆放什么东西来交给three.js来渲染，这是你放置物体、灯光和摄像机的地方。

1、new THREE.Scene()

创建一个新的场景对象。

2、属性

1）.autoUpdate : Boolean

默认值为true，若设置了这个值，则渲染器会检查每一帧是否需要更新场景及其中物体的矩阵。当设为false时，你必须亲自手动维护场景中的矩阵。

2）.background : Object

若不为空，在渲染场景的时候将设置背景，且背景总是首先被渲染的。可以设置一个用于的“clear”的Color（颜色）、一个覆盖canvas的Texture（纹理），或是 a cubemap as a CubeTexture or an equirectangular as a Texture。默认值为null。

3）.environment : Texture

若该值不为null，则该纹理贴图将会被设为场景中所有物理材质的环境贴图。然而，该属性不能够覆盖已存在的、已分配给 MeshStandardMaterial.envMap 的贴图。默认为null。

4）.fog : Fog

一个fog实例定义了影响场景中的每个物体的雾的类型。默认值为null。

5）.isScene : Boolean

Read-only flag to check if a given object is of type Scene.

6）.overrideMaterial : Material

如果不为空，它将强制场景中的每个物体使用这里的材质来渲染。默认值为null。

3、方法

.toJSON : Object

meta -- 包含有元数据的对象，例如场景中的的纹理或图片。将scene对象转换为 three.js JSON Object/Scene format（three.js JSON 物体/场景格式）。

四、摄像机（Camera）

摄像机的抽象基类。在构建新摄像机时，应始终继承此类。

1、new THREE.XXXXXXCamera()

创建一个新的Camera（摄像机）。注意：这个类并不是被直接调用的；你所想要的或许是一个 PerspectiveCamera（透视摄像机）或者 OrthographicCamera（正交摄像机）。

2、属性

共有属性请参见其基类Object3D

1）.isCamera : Boolean

Read-only flag to check if a given object is of type Camera.

2）.layers : Layers

摄像机是一个layers的成员. 这是一个从Object3D继承而来的属性。

当摄像机的视点被渲染的时候，物体必须和当前被看到的摄像机共享至少一个层。

3）.matrixWorldInverse : Matrix4

这是matrixWorld矩阵的逆矩阵。 MatrixWorld包含了相机的世界变换矩阵。

4）.projectionMatrix : Matrix4

这是投影变换矩阵。

5）.projectionMatrixInverse : Matrix4

这是投影变换矩阵的逆矩阵。

3、方法

共有方法请参见其基类Object3D。

1）.clone ( ) : Camera

返回一个具有和当前相机的属性一样的新的相机。

2）.copy ( source : Camera, recursive : Boolean ) : this

将源摄像机的属性复制到新摄像机中。

3）.getWorldDirection ( target : Vector3 ) : Vector3

target — 调用该函数的结果将复制给该Vector3对象。

返回一个能够表示当前摄像机所正视的世界空间方向的Vector3对象。（注意：摄像机俯视时，其Z轴坐标为负。）

五、WebGLRenderer

WebGL Render 用WebGL渲染出你精心制作的场景。

new THREE.WebGLRenderer( parameters : Object )

parameters - (可选) 该对象的属性定义了渲染器的行为。也可以完全不传参数。在所有情况下，当缺少参数时，它将采用合理的默认值。以下是合法参数：

1) canvas - 一个供渲染器绘制其输出的canvas 它和下面的domElement属性对应。如果没有传这个参数，会创建一个新canvas
2) context - 可用于将渲染器附加到已有的渲染环境(RenderingContext)中。默认值是null
3）precision - 着色器精度. 可以是 "highp", "mediump" 或者 "lowp". 如果设备支持，默认为"highp" . 点击here 查看"应该避免的事"
4）alpha - canvas是否包含alpha (透明度)。默认为 false
5）premultipliedAlpha - renderer是否假设颜色有 premultiplied alpha. 默认为true
6）antialias - 是否执行抗锯齿。默认为false.
7）stencil - 绘图缓存是否有一个至少8位的模板缓存(stencil buffer)。默认为true
8）preserveDrawingBuffer -是否保留缓直到手动清除或被覆盖。默认false.
9）powerPreference - 提示用户代理怎样的配置更适用于当前WebGL环境。可能是"high-performance", "low-power" 或 "default"。默认是"default". 详见WebGL spec
10）failIfMajorPerformanceCaveat - 检测渲染器是否会因性能过差而创建失败。默认为false。详见 WebGL spec for details.
11）depth - 绘图缓存是否有一个至少6位的深度缓存(depth buffer )。默认是true.
12）logarithmicDepthBuffer - 是否使用对数深度缓存。如果要在单个场景中处理巨大的比例差异，就有必要使用。 Note that this setting uses gl_FragDepth if available which disables the 13) Early Fragment Test optimization and can cause a decrease in performance. 默认是false。示例：camera / logarithmicdepthbuffer

属性方法篇幅过长这里不在赘述，大家可以参考：three.js docs

六、第一个入门 Web 3D 场景

1、引入 Three js

  <!--引入three.js三维引擎--><script src="http://www.yanhuangxueyuan.com/versions/threejsR92/build/three.js"></script>

2、创建 Scene

    /*** 创建场景对象Scene*/var scene = new THREE.Scene();

3、创建 Camera

    /*** 相机设置*/var width = window.innerWidth; //窗口宽度var height = window.innerHeight; //窗口高度var k = width / height; //窗口宽高比var s = 200; //三维场景显示范围控制系数，系数越大，显示的范围越大//创建相机对象var camera = new THREE.OrthographicCamera(-s * k, s * k, s, -s, 1, 1000);camera.position.set(200, 300, 200); //设置相机位置camera.lookAt(scene.position); //设置相机方向(指向的场景对象)

4、创建 Renderer

    /*** 创建渲染器对象*/var renderer = new THREE.WebGLRenderer();renderer.setSize(width, height);//设置渲染区域尺寸renderer.setClearColor(0xcccccc, 1); //设置背景颜色document.body.appendChild(renderer.domElement); //body元素中插入canvas对象//执行渲染操作   指定场景、相机作为参数renderer.render(scene, camera);

5、效果预览

6、关键代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en"><head><meta charset="UTF-8"><title>第一个three.js文件_WebGL三维场景</title><style>body {margin: 0;overflow: hidden;/* 隐藏body窗口区域滚动条 */}</style><!--引入three.js三维引擎--><script src="http://www.yanhuangxueyuan.com/versions/threejsR92/build/three.js"></script></head><body><script>/*** 创建场景对象Scene*/var scene = new THREE.Scene();/*** 创建网格模型*/// var geometry = new THREE.SphereGeometry(60, 40, 40); //创建一个球体几何对象var geometry = new THREE.BoxGeometry(100, 100, 100); //创建一个立方体几何对象Geometryvar material = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0x00ccff}); //材质对象Materialvar mesh = new THREE.Mesh(geometry, material); //网格模型对象Meshscene.add(mesh); //网格模型添加到场景中/*** 光源设置*///点光源var point = new THREE.PointLight(0xffffff);point.position.set(100, 100, 300); //点光源位置scene.add(point); //点光源添加到场景中//环境光var ambient = new THREE.AmbientLight(0xcccc00);scene.add(ambient);// console.log(scene)// console.log(scene.children)/*** 相机设置*/var width = window.innerWidth; //窗口宽度var height = window.innerHeight; //窗口高度var k = width / height; //窗口宽高比var s = 200; //三维场景显示范围控制系数，系数越大，显示的范围越大//创建相机对象var camera = new THREE.OrthographicCamera(-s * k, s * k, s, -s, 1, 1000);camera.position.set(200, 300, 200); //设置相机位置camera.lookAt(scene.position); //设置相机方向(指向的场景对象)/*** 创建渲染器对象*/var renderer = new THREE.WebGLRenderer();renderer.setSize(width, height);//设置渲染区域尺寸renderer.setClearColor(0xcccccc, 1); //设置背景颜色document.body.appendChild(renderer.domElement); //body元素中插入canvas对象//执行渲染操作   指定场景、相机作为参数renderer.render(scene, camera);</script>
</body>
</html>

7、简单程序代码导图