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ThreeJS创建场景到使用

LixHu 人气:0

前言

最近公司要做一个2.5D插件,然后自己学旋转角度不太好,然后就使用了THREEJS, 用起来还是比较繁琐的,整体支持不太好,整体都是自己研究,看到写的不好地方勿怪

创建场景以及相机

首先,要创建一个场景,以及一个相机(相机分为透视相机和正交摄像机,区别在后面会解释),代码如下

export default class ThreeComponent extends React.Component<any, any> {
  private mount: any
  private camera: any
  private scene: any
  private renderer: any
  
  componentDidMount() {
    this.init()
    this.renders()
  }
  
  init = () => {
    // 相机
    this.camera = new THREE.PerspectiveCamera(30, this.mount.clientWidth / this.mount.clientHeight, 1, 2500)
    this.camera.position.set(500, 800, 1300)
    this.camera.lookAt(30, 0, 0)
    // 场景
    this.scene = new THREE.Scene()
    this.scene.background = new THREE.Color(0x000000)

    this.renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true, alpha: true })
    this.renderer.setClearColor(0xEEEEEE, 0.0)
    this.renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio)
    this.renderer.setSize(this.mount.clientWidth, this.mount.clientHeight)
    this.mount.appendChild(this.renderer.domElement)
    window.addEventListener('resize', () => this.onWindowResize.bind(this))
  }

  onWindowResize = () => {
    this.camera.aspect = this.mount.clientWidth / this.mount.clientHeight
    this.camera.updateProjectionMatrix()

    this.renderer.setSize(this.mount.clientWidth, this.mount.clientHeight)

    this.renders()
  }
  
  renders = () => {
    this.renderer.render(this.scene, this.camera)
  }

  render() {
    return (
      <div id='canvas'
           style={{ width: '100%', height: '100%' }}
           ref={(mount) => {
             this.mount = mount
           }}/>
    )
  }
}

创建一个平面

相机和平面创建完成,接来下我这边是直接创建一个平面放到场景中,代码如下

    const geometry = new THREE.PlaneGeometry(800, 400)
    // 设置透明以及颜色
    const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x091A20, transparent: true, opacity: 0.8 })
    const plane = new THREE.Mesh(geometry, material)
    // 这边操作的是旋转还是位置
    plane.rotation.x = 300.1
    plane.rotation.y = 0
    plane.rotation.z = 49.8
    plane.rotation.y = 0
    plane.position.x = 120
    plane.position.y = 200
    this.scene.add(plane)

添加图片

    const image = require('../../assets/images/test.png').default
    // 因为添加图片加载是异步的,所以在load方法中操作,每次加载之后都要执行一遍renders方法,重新渲染场景
    new THREE.TextureLoader().load(image, (texture) => {
      // 设置透明度,以及基础材质的map
      const mat = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture, transparent: true })
      const geom = new THREE.BoxGeometry(100, 100)
      const mesh = new THREE.Mesh(geom, mat)
      mesh.receiveShadow = true
      mesh.rotation.z = 19.7
      mesh.position.x = 0
      mesh.position.y = -30
      // 往plane平面中添加,这样就可以直接放到plane中,位置就是plane的位置
      plane.add(mesh)
      this.renders()
    })

创建线

首先要说,因为正常ThreeJs的line不能设置线宽,所以要用到的MeshLine,github地址为: MeshLine

// 这里引入MeshLine
import { MeshLine, MeshLineMaterial, MeshLineRaycast } from 'three.meshline'

      const mat = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture1, transparent: true })
      const boxGeom = new THREE.BoxGeometry(60, 150)
      const mesh = new THREE.Mesh(boxGeom, mat)
      const mat1 = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture2, transparent: true })
      const boxGeom1 = new THREE.BoxGeometry(60, 150)
      const mesh1 = new THREE.Mesh(boxGeom1, mat1)
      const point = []
      point.push(mesh.position) // mesh的位置
      point.push(mesh1.position)  // mesh1的位置
      // 点对点的线
      const line = new MeshLine()
      line.setPoints(point)
      const lineMaterial = new MeshLineMaterial({
        color: new THREE.Color(0xffffff),
        lineWidth: 10,
        transparent: true,
        opacity: 0.5
      })
      // 添加线
      const lineMesh = new THREE.Mesh(line.geometry, lineMaterial)
      plane.add(mesh)
      plane.add(mesh1)
      plane.add(lineMesh)
      // 更新完之后在执行一遍render,把东西渲染到画布中
      this.renders()

添加轴线

    const axesHelper = new THREE.AxesHelper(800)
    this.scene.add(axesHelper)

缩放、定位、以及旋转

    // 缩放功能对应mesh进行缩放,每个mesh添加后都有固定的position, rotation, scale 属性
    mesh.position.set(x, y, z)
    mesh.rotation.set(x, y, z)
    mesh.scale.set(x, y, z)
    // 也可以这样, scale, rotation 都可以这么设置
    mesh.position.x = 0 
    mesh.position.y = 0
    mesh.position.z = 0

添加文字

添加文字使用threeJS官方的添加文字需要导入json文件,而且还需要中文配置,所以使用起来占用内存会比较大,所以当前项目中使用的是Canvas导入文字图片

    //创建canvas
    const canvas = document.getElementById('text-canvas') as HTMLCanvasElement
    const ctx = canvas?.getContext('2d') as any
    canvas.width = 100
    canvas.height = 100
    ctx.fillStyle = 'transparent'
    ctx.fillRect(0, 0, 100, 100)
    ctx.fillStyle = '#FFFFFF'
    ctx.font = `normal ${attr.fontSize ?? 14}px "楷体"`
    ctx.fillText(text.length > 5 ? text.substr(0, 5) + '...' : text, 0, 40)
    // 导出图片路径
    const url = canvas.toDataURL('image/png')
    // 设置图片位置等信息
    new THREE.TextureLoader().load(url, (texture: any) => {
      const textGeom = new THREE.PlaneGeometry(200, 200)
      const mat1 = new THREE.MeshBasicMaterial({
        map: texture,
        transparent: true
      })
      const mesh1 = new THREE.Mesh(textGeom, mat1)
      mesh1.position.set(attr.x, attr.y, attr.z)
      if (attr.rotation !== undefined) {
        mesh1.rotation.set(attr.rotation.x, attr.rotation.y, attr.rotation.z)
      }
      mesh1.scale.set(0.8, 0.8, 0.8)
      if (attr.group !== undefined) {
        attr.group.add(mesh1)
        plane.add(attr.group)
      } else {
        plane.add(mesh1)
      }
      this.renders()
    })

正交摄像机和透视摄像机的区别

这边画图的话我就不画了,这块只是稍微的解释一下,具体的可以看一下搜到的文章:正交相机的应用

简单来说

下面就是怎么使用这两个相机:

    // 透视摄像机
    this.camera = new THREE.PerspectiveCamera(30, this.mount.clientWidth / this.mount.clientHeight, 1, 2500)

    // 正交摄像机
    this.camera = new THREE.OrthographicCamera(width / -4, width / 4, height / 4, height / -4, -100, 10000)

透视摄像机PerspectiveCamera属性介绍(以下都是个人理解,如果有不清楚的欢迎指出):

正交摄像机OrthographicCamera属性介绍:

角度计算:

如果设计刚好给你出了一个图,表示3d的位置等,这块需要一个角度计算,就需要改动摄像机的位置,以及lookAt属性:

    this.camera.position.set(x, y, z)
    this.camera.lookAt(x, y, z)

这个属性的设置需要自己设置(目前算法还不太了解,之后可能了解了会更新一下),把自己想象成一个摄像机,摆在哪里看到的效果都是不一样的,然后lookAt就是你眼睛看哪个位置,可以看的偏移一点这样的效果

总结

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