JS庫之Three.js 簡易入門教程(詳解之一)
開場白
webGL可以讓我們在canvas上實現(xiàn)3D效果。而three.js是一款webGL框架，由于其易用性被廣泛應(yīng)用。如果你要學(xué)習(xí)webGL，拋棄那些復(fù)雜的原生接口從這款框架入手是一個不錯的選擇。
博主目前也在學(xué)習(xí)three.js，發(fā)現(xiàn)相關(guān)資料非常稀少，甚至官方的api文檔也非常粗糙，很多效果需要自己慢慢敲代碼摸索。所以我寫這個教程的目的一是自己總結(jié)，二是與大家分享。
本篇是系列教程的第一篇：入門篇。在這篇文章中，我將以一個簡單的demo為例，闡述three.js的基本配置方法。學(xué)完這篇文章，你將學(xué)會如何在瀏覽器中繪制一個立體圖形！
準(zhǔn)備工作
在寫代碼之前，你首先要去下最新的three.js框架包，在你的頁面里引入three.js，當(dāng)然文件包里面也有不少的demo便于大家學(xué)習(xí)；
chrome是目前支持webGL最好的瀏覽器，F(xiàn)irefow居其次，國內(nèi)的遨游、獵豹經(jīng)測試也可以運行。
從實例開始入門!
首先我們搭建html，如下：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>lesson1-by-shawn.xie</title>
<!--引入Three.js-->
<script src="Three.js"></script>
<style type="text/css">
div#canvas-frame{
border: none;
cursor: move;
width: 1400px;
height: 600px;
background-color: #EEEEEE;
}
</style>
</head>
<body>
<!--盛放canvas的容器-->
<div id="container"></div>
</body>
</html>
準(zhǔn)備和畫布框大小一致的領(lǐng)域用于WebGL繪制。 具體來說：
(1) body 標(biāo)簽中添加 id 為「canvas3d」的 div 元素。
(2) style 標(biāo)簽中指定 「canvas3d」的CSS樣式。
需要注意的是，我們并不需要寫一個<canvas>標(biāo)簽，我們只需要定義好盛放canvas的div就可以，canvas是three.js動態(tài)生成的！
下面我們開始寫腳本，我們將通過以下五步構(gòu)建一個簡單的立體模型，這也是three.js的基本步驟：
1.設(shè)置three.js渲染器
三維空間里的物體映射到二維平面的過程被稱為三維渲染。 一般來說我們都把進(jìn)行渲染操作的軟件叫做渲染器。 具體來說要進(jìn)行下面這些處理。
(0) 聲明全局變量（對象）；
(1) 獲取畫布「canvas-frame」的高寬；
(2) 生成渲染器對象（屬性：抗鋸齒效果為設(shè)置有效）；
(3) 指定渲染器的高寬（和畫布框大小一致）；
(4) 追加 【canvas】 元素到 【canvas3d】 元素中；
(5) 設(shè)置渲染器的清除色(clearColor)。
//開啟Three.js渲染器
var renderer;//聲明全局變量（對象）
function initThree() {
width = document.getElementById('canvas3d').clientWidth;//獲取畫布「canvas3d」的寬
height = document.getElementById('canvas3d').clientHeight;//獲取畫布「canvas3d」的高
renderer=new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});//生成渲染器對象（屬性：抗鋸齒效果為設(shè)置有效）
renderer.setSize(width, height );//指定渲染器的高寬（和畫布框大小一致）
document.getElementById('canvas3d').appendChild(renderer.domElement);//追加 【canvas】 元素到 【canvas3d】 元素中。
renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF, 1.0);//設(shè)置canvas背景色(clearColor)
}
2.設(shè)置攝像機camera
OpenGL（WebGL）中、三維空間中的物體投影到二維空間的方式中，存在透視投影和正投影兩種相機。 透視投影就是、從視點開始越近的物體越大、遠(yuǎn)處的物體繪制的較小的一種方式、和日常生活中我們看物體的方式是一致的。 正投影就是不管物體和視點距離，都按照統(tǒng)一的大小進(jìn)行繪制、在建筑和設(shè)計等領(lǐng)域需要從各個角度來繪制物體，因此這種投影被廣泛應(yīng)用。在 Three.js 也能夠指定透視投影和正投影兩種方式的相機。 本文按照以下的步驟設(shè)置透視投影方式。
(0) 聲明全局的變量（對象）；
(1) 設(shè)置透視投影的相機；
(2) 設(shè)置相機的位置坐標(biāo)；
(3) 設(shè)置相機的上為「z」軸方向；
(4) 設(shè)置視野的中心坐標(biāo)。
//設(shè)置相機
var camera;
function initCamera() {
camera = new THREE.PerspectiveCamera( 45, width / height , 1 , 5000 );//設(shè)置透視投影的相機,默認(rèn)情況下相機的上方向為Y軸，右方向為X軸，沿著Z軸朝里（視野角：fov 縱橫比：aspect 相機離視體積最近的距離：near 相機離視體積最遠(yuǎn)的距離：far）
camera.position.x = 0;//設(shè)置相機的位置坐標(biāo)
camera.position.y = 50;//設(shè)置相機的位置坐標(biāo)
camera.position.z = 100;//設(shè)置相機的位置坐標(biāo)
camera.up.x = 0;//設(shè)置相機的上為「x」軸方向
camera.up.y = 1;//設(shè)置相機的上為「y」軸方向
camera.up.z = 0;//設(shè)置相機的上為「z」軸方向
camera.lookAt( {x:0, y:0, z:0 } );//設(shè)置視野的中心坐標(biāo)
}
3.設(shè)置場景scene
場景就是一個三維空間。 用 [Scene] 類聲明一個叫 [scene] 的對象?！ ?/p>
//設(shè)置場景
var scene;
function initScene() {
scene = new THREE.Scene();
}
4.設(shè)置光源light
OpenGL（WebGL）的三維空間中，存在點光源和聚光燈兩種類型。 而且，作為點光源的一種特例還存在平行光源(無線遠(yuǎn)光源)。另外，作為光源的參數(shù)還可以進(jìn)行 [環(huán)境光] 等設(shè)置。 作為對應(yīng)， Three.js中可以設(shè)置 [點光源(Point Light)] [聚光燈(Spot Light)] [平行光源(Direction Light)]，和 [環(huán)境光(Ambient Light)]。 和OpenGL一樣、在一個場景中可以設(shè)置多個光源。 基本上，都是環(huán)境光和其他幾種光源進(jìn)行組合。 如果不設(shè)置環(huán)境光，那么光線照射不到的面會變得過于黑暗。 本文中首先按照下面的步驟設(shè)置平行光源，在這之后還會追加環(huán)境光。
(0) 聲明全局變量(對象)
(1) 設(shè)置平行光源
(2) 設(shè)置光源向量
(3) 追加光源到場景
這里我們用「DirectionalLight」類聲明一個叫 [light] 的對象來代表平行光源
//設(shè)置光源
var light;
function initLight() {
light = new THREE.DirectionalLight(0xff0000, 1.0, 0);//設(shè)置平行光源
light.position.set( 200, 200, 200 );//設(shè)置光源向量
scene.add(light);// 追加光源到場景
}
5.設(shè)置物體object
這里，我們聲明一個球模型
//設(shè)置物體
var sphere;
function initObject(){
sphere = new THREE.Mesh(
new THREE.SphereGeometry(20,20), //width,height,depth
new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xff0000}) //材質(zhì)設(shè)定
);
scene.add(sphere);
sphere.position.set(0,0,0);
}
最后，我們寫一個主函數(shù)執(zhí)行以上五步：
//執(zhí)行
function threeStart() {
initThree();
initCamera();
initScene();
initLight();
initObject();
renderer.clear();
renderer.render(scene, camera);
}
這時，測試以上程序，你會發(fā)現(xiàn)瀏覽器窗口中出現(xiàn)了你繪制的球形模型：
總結(jié)
以上就是three.js的入門內(nèi)容，我們核心的五步就是：
1.設(shè)置three.js渲染器
2.設(shè)置攝像機camera
3.設(shè)置場景scene
4.設(shè)置光源light
5.設(shè)置物體object
可能其中有些設(shè)置你還不太清楚，沒關(guān)系，后面幾篇文章會對以上五個主要步驟進(jìn)行詳細(xì)的講解，敬請期待~~
本例完整代碼：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>lesson1-by-shawn.xie</title>
<!--引入Three.js-->
<script src="Three.js"></script>
<script type="text/javascript">
//開啟Three.js渲染器
var renderer;//聲明全局變量（對象）
function initThree() {
width = document.getElementById('canvas3d').clientWidth;//獲取畫布「canvas3d」的寬
height = document.getElementById('canvas3d').clientHeight;//獲取畫布「canvas3d」的高
renderer=new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});//生成渲染器對象（屬性：抗鋸齒效果為設(shè)置有效）
renderer.setSize(width, height );//指定渲染器的高寬（和畫布框大小一致）
document.getElementById('canvas3d').appendChild(renderer.domElement);//追加 【canvas】 元素到 【canvas3d】 元素中。
renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF, 1.0);//設(shè)置canvas背景色(clearColor)
}
//設(shè)置相機
var camera;
function initCamera() {
camera = new THREE.PerspectiveCamera( 45, width / height , 1 , 5000 );//設(shè)置透視投影的相機,默認(rèn)情況下相機的上方向為Y軸，右方向為X軸，沿著Z軸朝里（視野角：fov 縱橫比：aspect 相機離視體積最近的距離：near 相機離視體積最遠(yuǎn)的距離：far）
camera.position.x = 0;//設(shè)置相機的位置坐標(biāo)
camera.position.y = 50;//設(shè)置相機的位置坐標(biāo)
camera.position.z = 100;//設(shè)置相機的位置坐標(biāo)
camera.up.x = 0;//設(shè)置相機的上為「x」軸方向
camera.up.y = 1;//設(shè)置相機的上為「y」軸方向
camera.up.z = 0;//設(shè)置相機的上為「z」軸方向
camera.lookAt( {x:0, y:0, z:0 } );//設(shè)置視野的中心坐標(biāo)
}
//設(shè)置場景
var scene;
function initScene() {
scene = new THREE.Scene();
}
//設(shè)置光源
var light;
function initLight() {
light = new THREE.DirectionalLight(0xff0000, 1.0, 0);//設(shè)置平行光源
light.position.set( 200, 200, 200 );//設(shè)置光源向量
scene.add(light);// 追加光源到場景
}
//設(shè)置物體
var sphere;
function initObject(){
sphere = new THREE.Mesh(
new THREE.SphereGeometry(20,20), //width,height,depth
new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xff0000}) //材質(zhì)設(shè)定
);
scene.add(sphere);
sphere.position.set(0,0,0);
}
//執(zhí)行
function threeStart() {
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='threeStart();'>
<!--盛放canvas的容器-->
<div id="canvas3d"></div>
</body>
</html>
總結(jié)
以上所述是小編給大家介紹的JS庫之Three.js 簡易入門篇(詳解之一)，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持！
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