three.js鏡頭追蹤的移動效果實例
更新時間：2022年08月22日 11:46:41 作者：Beam
這篇文章主要為大家介紹了three.js鏡頭追蹤的移動效果實例，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪
達到效果
指定一條折線路徑，鏡頭沿著路徑向前移動，類似第一視角走在當前路徑上。
實現(xiàn)思路
很簡單畫一條折線路徑，將鏡頭位置動態(tài)綁定在當前路徑上，同時設(shè)置鏡頭朝向路徑正前方。
實現(xiàn)難點
1、折現(xiàn)變曲線
畫一條折線路徑，通常將每一個轉(zhuǎn)折點標出來畫出的THREE.Line，會變成曲線。
難點解答：
- 1.1、以轉(zhuǎn)折點分隔，一段一段的直線來畫，上一個線段的終點是下一個線段的起點。
- 1.2、畫一條折線，在轉(zhuǎn)折點處，通過多加一個點，構(gòu)成一個特別細微的短弧線。
2、鏡頭朝向不受控
對于controls綁定的camera，修改camera的lookAt和rotation并無反應(yīng)。
難點解答：
相機觀察方向camera.lookAt設(shè)置無效需要設(shè)置controls.target
3、鏡頭位置綁定不受控
對于controls綁定的camera，動態(tài)修改camera的位置總存在一定錯位。
難點解答：
蒼天啊，這個問題糾結(jié)我好久，怎么設(shè)置都不對，即便參考上一個問題控制controls.object.position也不對。
結(jié)果這是一個假的難點，鏡頭位置是受控的，感覺不受控是因為，設(shè)置了相機距離原點的最近距離！?。?導(dǎo)致轉(zhuǎn)彎時距離太近鏡頭會往回退著轉(zhuǎn)彎，碰到旁邊的東西啊，哭唧唧。
// 設(shè)置相機距離原點的最近距離 即可控制放大限值 // controls.minDistance = 4 // 設(shè)置相機距離原點的最遠距離 即可控制縮小限值 controls.maxDistance = 40
4、鏡頭抖動
鏡頭抖動，懷疑是設(shè)置位置和朝向時坐標被四舍五入時，導(dǎo)致一會上一會下一會左一會右的抖動。
難點解答：
開始以為是我整個場景太小了，放大場景，拉長折線，拉遠相機，并沒有什么用。
最后發(fā)現(xiàn)是在animate()動畫中設(shè)置相機位置，y坐標加了0.01：
controls.object.position.set(testList[testIndex].x, testList[testIndex].y + 0.01, testList[testIndex].z)
相機位置坐標和相機朝向坐標不在同一平面，導(dǎo)致的抖動，將+0.01去掉就正常了。
controls.object.position.set(testList[testIndex].x, testList[testIndex].y, testList[testIndex].z)
最終實現(xiàn)方法
在此通過兩個相機，先觀察相機cameraTest的移動路徑和轉(zhuǎn)向，再切換成原始相機camera。
公共代碼如下：
// 外層相機，原始相機
let camera = null
// 內(nèi)層相機和相機輔助線
let cameraTest = null
let cameraHelper = null
// 控制器
let controls = null
// 折線點的集合和索引
let testList = []
let testIndex = 0
initCamera () {
// 原始相機
camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, div3D.clientWidth / div3D.clientHeight, 0.1, 1000)
camera.position.set(16, 6, 10)
// scene.add(camera)
// camera.lookAt(new THREE.Vector3(0, 0, 0))
// 設(shè)置第二個相機
cameraTest = new THREE.PerspectiveCamera(45, div3D.clientWidth / div3D.clientHeight, 0.1, 1000)
cameraTest.position.set(0, 0.6, 0)
cameraTest.lookAt(new THREE.Vector3(0, 0, 0))
cameraTest.rotation.x = 0
// 照相機幫助線
cameraHelper = new THREE.CameraHelper(cameraTest)
scene.add(cameraTest)
scene.add(cameraHelper)
}
// 初始化控制器
initControls () {
controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement)
}
方法一：鏡頭沿線推進
inspectCurveList () {
let curve = new THREE.CatmullRomCurve3([
new THREE.Vector3(2.9, 0.6, 7),
new THREE.Vector3(2.9, 0.6, 1.6),
new THREE.Vector3(2.89, 0.6, 1.6), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(2.2, 0.6, 1.6),
new THREE.Vector3(2.2, 0.6, 1.59), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(2.2, 0.6, -5),
new THREE.Vector3(2.21, 0.6, -5), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(8, 0.6, -5),
new THREE.Vector3(8, 0.6, -5.01), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(8, 0.6, -17),
new THREE.Vector3(7.99, 0.6, -17), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(-1, 0.6, -17),
// new THREE.Vector3(-2, 0.6, -17.01), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(-3, 0.6, -20.4),
new THREE.Vector3(-2, 0.6, 5)
])
let geometry = new THREE.Geometry()
let gap = 1000
for (let i = 0; i < gap; i++) {
let index = i / gap
let point = curve.getPointAt(index)
let position = point.clone()
curveList.push(position)
geometry.vertices.push(position)
}
// geometry.vertices = curve.getPoints(500)
// curveList = geometry.vertices
// let material = new THREE.LineBasicMaterial({color: 0x3cf0fa})
// let line = new THREE.Line(geometry, material) // 連成線
// line.name = 'switchInspectLine'
// scene.add(line) // 加入到場景中
}
// 模仿管道的鏡頭推進
if (curveList.length !== 0) {
if (curveIndex < curveList.length - 20) {
// 推進里層相機
/* cameraTest.position.set(curveList[curveIndex].x, curveList[curveIndex].y, curveList[curveIndex].z)
controls = new OrbitControls(cameraTest, labelRenderer.domElement) */
// 推進外層相機
// camera.position.set(curveList[curveIndex].x, curveList[curveIndex].y + 1, curveList[curveIndex].z)
controls.object.position.set(curveList[curveIndex].x, curveList[curveIndex].y, curveList[curveIndex].z)
controls.target = curveList[curveIndex + 20]
// controls.target = new THREE.Vector3(curveList[curveIndex + 2].x, curveList[curveIndex + 2].y, curveList[curveIndex + 2].z)
curveIndex += 1
} else {
curveList = []
curveIndex = 0
this.inspectSwitch = false
this.addRoomLabel()
this.removeLabel()
// 移除場景中的線
// let removeLine = scene.getObjectByName('switchInspectLine')
// if (removeLine !== undefined) {
// scene.remove(removeLine)
// }
// 還原鏡頭位置
this.animateCamera({x: 16, y: 6, z: 10}, {x: 0, y: 0, z: 0})
}
}
方法二：使用tween動畫
inspectTween () {
let wayPoints = [
{
point: {x: 2.9, y: 0.6, z: 1.6},
camera: {x: 2.9, y: 0.6, z: 7},
time: 3000
},
{
point: {x: 2.2, y: 0.6, z: 1.6},
camera: {x: 2.9, y: 0.6, z: 1.6},
time: 5000
},
{
point: {x: 2.2, y: 0.6, z: -5},
camera: {x: 2.2, y: 0.6, z: 1.6},
time: 2000
},
{
point: {x: 8, y: 0.6, z: -5},
camera: {x: 2.2, y: 0.6, z: -5},
time: 6000
},
{
point: {x: 8, y: 0.6, z: -17},
camera: {x: 8, y: 0.6, z: -5},
time: 3000
},
{
point: {x: -2, y: 0.6, z: -17},
camera: {x: 8, y: 0.6, z: -17},
time: 3000
},
{
point: {x: -2, y: 0.6, z: -20.4},
camera: {x: -2, y: 0.6, z: -17},
time: 3000
},
{
point: {x: -2, y: 0.6, z: 5},
camera: {x: -3, y: 0.6, z: -17},
time: 3000
},
// {
// point: {x: -2, y: 0.6, z: 5},
// camera: {x: -2, y: 0.6, z: -20.4}
// },
{
point: {x: 0, y: 0, z: 0},
camera: {x: -2, y: 0.6, z: 5},
time: 3000
}
]
this.animateInspect(wayPoints, 0)
}
animateInspect (point, k) {
let self = this
let time = 3000
if (point[k].time) {
time = point[k].time
}
let count = point.length
let target = point[k].point
let position = point[k].camera
let tween = new TWEEN.Tween({
px: camera.position.x, // 起始相機位置x
py: camera.position.y, // 起始相機位置y
pz: camera.position.z, // 起始相機位置z
tx: controls.target.x, // 控制點的中心點x 起始目標位置x
ty: controls.target.y, // 控制點的中心點y 起始目標位置y
tz: controls.target.z // 控制點的中心點z 起始目標位置z
})
tween.to({
px: position.x,
py: position.y,
pz: position.z,
tx: target.x,
ty: target.y,
tz: target.z
}, time)
tween.onUpdate(function () {
camera.position.x = this.px
camera.position.y = this.py
camera.position.z = this.pz
controls.target.x = this.tx
controls.target.y = this.ty
controls.target.z = this.tz
// controls.update()
})
tween.onComplete(function () {
// controls.enabled = true
if (self.inspectSwitch && k < count - 1) {
self.animateInspect(point, k + 1)
} else {
self.inspectSwitch = false
self.addRoomLabel()
self.removeLabel()
}
// callBack && callBack()
})
// tween.easing(TWEEN.Easing.Cubic.InOut)
tween.start()
},
方法比較
- 方法一：鏡頭控制簡單，但是不夠平滑。
- 方法二：鏡頭控制麻煩，要指定當前點和目標點，鏡頭切換平滑但不嚴格受控。
個人喜歡方法二，只要找好了線路上的控制點，動畫效果更佳更容易控制每段動畫的時間。
其他方法
過程中的使用過的其他方法，僅做記錄用。
方法一：繪制一條折線+animate鏡頭推進
// 獲取折線點數(shù)組
testInspect () {
// 描折線點，為了能使一條折線能直角轉(zhuǎn)彎，特添加“用于直角轉(zhuǎn)折”的輔助點，嘗試將所有標為“用于直角轉(zhuǎn)折”的點去掉，折線馬上變曲線。
let curve = new THREE.CatmullRomCurve3([
new THREE.Vector3(2.9, 0.6, 7),
new THREE.Vector3(2.9, 0.6, 1.6),
new THREE.Vector3(2.89, 0.6, 1.6), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(2.2, 0.6, 1.6),
new THREE.Vector3(2.2, 0.6, 1.59), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(2.2, 0.6, -5),
new THREE.Vector3(2.21, 0.6, -5), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(8, 0.6, -5),
new THREE.Vector3(8, 0.6, -5.01), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(8, 0.6, -17),
new THREE.Vector3(7.99, 0.6, -17), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(-2, 0.6, -17),
new THREE.Vector3(-2, 0.6, -17.01), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(-2, 0.6, -20.4),
new THREE.Vector3(-2, 0.6, 5),
])
let material = new THREE.LineBasicMaterial({color: 0x3cf0fa})
let geometry = new THREE.Geometry()
geometry.vertices = curve.getPoints(1500)
let line = new THREE.Line(geometry, material) // 連成線
scene.add(line) // 加入到場景中
testList = geometry.vertices
}
// 場景動畫-推進相機
animate () {
// 模仿管道的鏡頭推進
if (testList.length !== 0) {
if (testIndex < testList.length - 2) {
// 推進里層相機
// cameraTest.position.set(testList[testIndex].x, testList[testIndex].y, testList[testIndex].z)
// controls = new OrbitControls(cameraTest, labelRenderer.domElement)
// controls.target = new THREE.Vector3(testList[testIndex + 2].x, testList[testIndex + 2].y, testList[testIndex + 2].z)
// testIndex += 1
// 推進外層相機
camera.position.set(testList[testIndex].x, testList[testIndex].y, testList[testIndex].z)
controls.target = new THREE.Vector3(testList[testIndex + 2].x, testList[testIndex + 2].y, testList[testIndex + 2].z)
testIndex += 1
} else {
testList = []
testIndex = 0
}
}
}
說明：
推進里層相機，相機移動和轉(zhuǎn)向正常，且在直角轉(zhuǎn)彎處，鏡頭轉(zhuǎn)動>90°再切回90°；
推進外層相機，鏡頭突然開始亂切(因為設(shè)置了最近距離)，且在直角轉(zhuǎn)彎處，鏡頭轉(zhuǎn)動>90°再切回90°。
方法二：繪制多條線段+animate鏡頭推進
// 獲取折線點數(shù)組
testInspect () {
let points = [ [2.9, 7],
[2.9, 1.6],
[2.2, 1.6],
[2.2, -5],
[8, -5],
[8, -17],
[-2, -17],
[-2, -20.4],
[-2, 5]
]
testList = this.linePointList(points, 0.6)
}
linePointList (xz, y) {
let allPoint = []
for (let i = 0; i < xz.length - 1; i++) {
if (xz[i][0] === xz[i + 1][0]) {
let gap = (xz[i][1] - xz[i + 1][1]) / 100
for (let j = 0; j < 100; j++) {
allPoint.push(new THREE.Vector3(xz[i][0], y, xz[i][1] - gap * j))
}
} else {
let gap = (xz[i][0] - xz[i + 1][0]) / 100
for (let j = 0; j < 100; j++) {
allPoint.push(new THREE.Vector3(xz[i][0] - gap * j, y, xz[i][1]))
}
}
}
return allPoint
}
// 場景動畫-推進相機
animate () {
// 模仿管道的鏡頭推進
if (testList.length !== 0) {
if (testIndex < testList.length - 2) {
// 推進里層相機
// cameraTest.position.set(testList[testIndex].x, testList[testIndex].y, testList[testIndex].z)
// controls = new OrbitControls(cameraTest, labelRenderer.domElement)
// controls.target = new THREE.Vector3(testList[testIndex + 2].x, testList[testIndex + 2].y, testList[testIndex + 2].z)
// testIndex += 1
// 推進外層相機
camera.position.set(testList[testIndex].x, testList[testIndex].y, testList[testIndex].z)
controls.target = new THREE.Vector3(testList[testIndex + 2].x, testList[testIndex + 2].y, testList[testIndex + 2].z)
testIndex += 1
} else {
testList = []
testIndex = 0
}
}
}
說明：
推進里層相機，相機移動和轉(zhuǎn)向正常，直角轉(zhuǎn)彎處突兀，因為是多個線段拼接出來的點；
推進外層相機，相機移動有些許錯位(因為設(shè)置了最近距離)，相機轉(zhuǎn)向正常，但是直角轉(zhuǎn)彎處突兀，因為是多個線段拼接出來的點。
方法三：繪制多條線段+tween動畫變化鏡頭
// 獲取折線點數(shù)組
testInspect () {
let points = [
[2.9, 7],
[2.9, 1.6],
[2.2, 1.6],
[2.2, -5],
[8, -5],
[8, -17],
[-2, -17],
[-2, -20.4],
[-2, 5]
]
this.tweenCameraTest(points, 0) // tween動畫-控制里層相機
// this.tweenCamera(points, 0) // tween動畫-控制外層相機
}
// tween動畫-控制里層相機
tweenCameraTest (point, k) {
let self = this
let count = point.length
let derection = 0
if (cameraTest.position.x === point[k][0]) {
// x相同
if (cameraTest.position.z - point[k][1] > 0) {
derection = 0
} else {
derection = Math.PI
}
} else {
// z相同
if (cameraTest.position.x - point[k][0] > 0) {
derection = Math.PI / 2
} else {
derection = - Math.PI / 2
}
}
cameraTest.rotation.y = derection
let tween = new TWEEN.Tween({
px: cameraTest.position.x, // 起始相機位置x
py: cameraTest.position.y, // 起始相機位置y
pz: cameraTest.position.z // 起始相機位置z
})
tween.to({
px: point[k][0],
py: 0.6,
pz: point[k][1]
}, 3000)
tween.onUpdate(function () {
cameraTest.position.x = this.px
cameraTest.position.y = this.py
cameraTest.position.z = this.pz
})
tween.onComplete(function () {
if (k < count - 1) {
self.tweenCameraTest(point, k + 1)
} else {
console.log('結(jié)束了！?。。。?！')
}
// callBack && callBack()
})
// tween.easing(TWEEN.Easing.Cubic.InOut)
tween.start()
}
// tween動畫-控制外層相機
tweenCamera (point, k) {
let self = this
let count = point.length
let derection = 0
if (camera.position.x === point[k][0]) {
// x相同
if (camera.position.z - point[k][1] > 0) {
derection = 0
} else {
derection = Math.PI
}
} else {
// z相同
if (camera.position.x - point[k][0] > 0) {
derection = Math.PI / 2
} else {
derection = - Math.PI / 2
}
}
camera.rotation.y = derection
let tween = new TWEEN.Tween({
px: camera.position.x, // 起始相機位置x
py: camera.position.y, // 起始相機位置y
pz: camera.position.z // 起始相機位置z
})
tween.to({
px: point[k][0],
py: 0.6,
pz: point[k][1]
}, 3000)
tween.onUpdate(function () {
camera.position.x = this.px
camera.position.y = this.py
camera.position.z = this.pz
})
tween.onComplete(function () {
if (k < count - 1) {
self.tweenCamera(point, k + 1)
} else {
console.log('結(jié)束了?。。。。?！')
}
// callBack && callBack()
})
// tween.easing(TWEEN.Easing.Cubic.InOut)
tween.start()
}
說明：
控制里層相機使用tweenCameraTest()方法，相機移動正常，通過rotation.y控制直接轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)彎時略突兀因為沒有動畫控制rotation.y轉(zhuǎn)動；
控制外層相機使用tweenCamera()方法，相機移動有些許錯位(因為設(shè)置了最近距離)，相機轉(zhuǎn)向完全不受控，似乎始終看向坐標原點。
方法四：優(yōu)化方法一，繪制一條折線+animate鏡頭推進
// 獲取折線點數(shù)組
testInspect () {
// 描折線點，為了能使一條折線能直角轉(zhuǎn)彎，特添加“用于直角轉(zhuǎn)折”的輔助點，嘗試將所有標為“用于直角轉(zhuǎn)折”的點去掉，折線馬上變曲線。
let curve = new THREE.CatmullRomCurve3([
new THREE.Vector3(2.9, 0.6, 7),
new THREE.Vector3(2.9, 0.6, 1.6),
new THREE.Vector3(2.89, 0.6, 1.6), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(2.2, 0.6, 1.6),
new THREE.Vector3(2.2, 0.6, 1.59), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(2.2, 0.6, -5),
new THREE.Vector3(2.21, 0.6, -5), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(8, 0.6, -5),
new THREE.Vector3(8, 0.6, -5.01), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(8, 0.6, -17),
new THREE.Vector3(7.99, 0.6, -17), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(-2, 0.6, -17),
new THREE.Vector3(-2, 0.6, -17.01), // 用于直角轉(zhuǎn)折
new THREE.Vector3(-2, 0.6, -20.4),
new THREE.Vector3(-2, 0.6, 5),
])
let material = new THREE.LineBasicMaterial({color: 0x3cf0fa})
let geometry = new THREE.Geometry()
let gap = 500
for (let i = 0; i < gap; i++) {
let index = i / gap
let point = curve.getPointAt(index)
let position = point.clone()
testList.push(position) // 通過此方法獲取點比curve.getPoints(1500)更好，不信你試試，用getPoints獲取，鏡頭會有明顯的俯視效果不知為何。
geometry.vertices.push(position)
}
let line = new THREE.Line(geometry, material) // 連成線
scene.add(line) // 加入到場景中
}
// 場景動畫-推進外層相機
animate () {
// 模仿管道的鏡頭推進
if (testList.length !== 0) {
if (testIndex < testList.length - 2) {
// 推進里層相機
// cameraTest.position.set(testList[testIndex].x, testList[testIndex].y, testList[testIndex].z)
// controls = new OrbitControls(cameraTest, labelRenderer.domElement)
// 推進外層相機
// camera.position.set(testList[testIndex].x, testList[testIndex].y + 0.01, testList[testIndex].z)
controls.object.position.set(testList[testIndex].x, testList[testIndex].y + 0.01, testList[testIndex].z) // 稍微講相機位置上移，就不會出現(xiàn)似乎亂切鏡頭穿過旁邊物體的效果。
controls.target = testList[testIndex + 2]
// controls.target = new THREE.Vector3(testList[testIndex + 2].x, testList[testIndex + 2].y, testList[testIndex + 2].z)
testIndex += 1
} else {
testList = []
testIndex = 0
}
}
}
說明：
解決了，直角轉(zhuǎn)彎處，鏡頭轉(zhuǎn)動>90°再切回90°的問題。
解決了，推進外層相機鏡頭亂切的問題。
但是，相機移動在轉(zhuǎn)彎時有明顯的往后閃(因為設(shè)置了最近距離)，并不是嚴格跟隨折線前進。
以上就是three.js鏡頭追蹤的移動效果實例的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于three.js鏡頭追蹤移動的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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