利用three.js画一个3D立体的正方体示例代码

简介

three.js 是一款WebGL框架，WebGL可以让我们在canvas上实现3D效果。实现3D效果在国内来说还算是比较新的东西，可供查阅的资料也不多。这篇文章仅是一个入门篇，介绍如何绘制一个3D正方体。

Three.js中的基本概念

Three.js包含3个基本概念：场景（Scene）、相机（Camera）和渲染器（Renderer）。

场景就是需要绘制的对象，相机代表取景的视角，渲染器是绘制的载体（可以挂靠到浏览器的DOM元素中），

也就是我们通过相机拍摄场景然后绘制到目标介质中去。

创建场景、相机和渲染器

var scene = new THREE.Scene(); 
var camera = new THREE.PerspectiveCamera( 75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000 ); 

var renderer = new THREE.WebGLRenderer(); 
renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight ); 
document.body.appendChild( renderer.domElement );

上述代码首先创建一个场景，然后创建一个PerspectiveCamera（立体感的相机），接着创建了一个WebGL的渲染器（注意Three.js也支持非3D的Canvas 2D的渲染器），然后挂靠为HTML文档body的DOM子元素。

介绍完毕，首先奉上实现的效果图：

这就是实现的效果图，还是挺有立体感的吧？

绘制前的准备

写代码前，要先下载最新的three.js框架包，引入自己的页面。

具体实现过程

准备一个canvas画布

这个画布是我们展现整个3D正方形的画布，也就是上图那个黑色的方框。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
 <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
 <title>Camera 相机</title>
 <style>
 #canvas {
 width: 400px;
 height: 300px;
 border: 1px solid red;
 margin: 50px auto;
 display:block;
 }
 </style>
</head>
<body>
 <canvas id="canvas"></canvas>
 <script src="./libs/three.min.js"></script>
</body>
</html>

明确绘制思路

接下来的绘制过程会涉及到多个概念：canvas、scene、camera、renderer。

为了能更好理解绘制过程的代码和有助于记忆，我们先来理解这几个概念：

假设我们现在正在旅游的途中，看到了一个很唯美的画面，想把这个3D世界记录下来

这个唯美的场景就是scene，我们用相机camera拍摄下来形成照片
为了能看清楚这个照片，我们把这个照片放置在一个画布canvas上
最后，我们再用renderer修饰渲染一下

这样，我们就能成功展现这个3D世界了。

【程序还是很贴近生活哒😊】

通过现实世界的理解，我们接下来开始代码啦o(￣?￣)ブ

准备好canvas、scene、camera、renderer，给一个初始化的方法

<script>
var camera, scene, renderer, canvas;
init();
function init () {
 canvas = document.getElementById('canvas');
}

接下来我们要做的就是完善这个init()方法啦。

创建一个3D场景scene

场景最简单了，只需要用Scene声明一个scene对象。

scene = new THREE.Scene();

准备好camera

我们这里设置的相机是一个透视的相机PerspectiveCamera

camera有四个参数

第一个参数是视线辐射的角度，这个参数越大，我们能看到的视觉越广，这个物体看上去会更小。
第二个参数是图像内容展示的比例：width/height。我们一般把这个比例设置为和画布的比例一样，这样看到的图片才不会变形。
第三四个参数分别是相机离展示内容（正方体）最近的距离和最远的距离。

camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, 400/300, 1, 10);

接下来给camera设置摆放的位置，并把camera放到场景scene中

由于我们的世界是3D的，camera的摆放位置也是三维的，涉及三个参数：X轴、Y轴、Z轴。(0, 0, 0)是相机的原点，(1, 1, 5)就是把我们的相机往右和往上移动了1个单位，往后移动了5个单位。

ps: 这个时候画布canvas的大小正好是正方体的5倍。

camera.position.set(1, 1, 5);
scene.add(camera);

在场景中添加一个立方体

每个形状都是一个mesh，geometry可以理解为物体的骨骼， material可以理解为物体的皮囊

再创建一个可填充的形状cube

这样就构成了完整的实物

我们再将这个形状放入场景scene中

CubeGeometry参数设置为1：1：1表示这是一个正方体，当然可以自行修改比例，变成不一样的立方体

var geometry = new THREE.CubeGeometry(1, 1, 1);
// 添加three自带的最简单的一种材质
var material = new THREE.MeshBasicMaterial({
 color: 0xff0000,
});
var cube = new THREE.Mesh(geometry, material); 
var cube = new THREE.Mesh(geometry, material);

最后，创建renderer对图像进行渲染

将canvas交给renderer，也就是一个渲染的容器

antialias: true 平滑，抗锯齿，输出的画面会进行优化，不会带毛边

renderer = new THREE.WebGLRenderer({
 canvas: canvas,
 antialias: true
});
// 设置renderer的样式
renderer.setSize(canvas.width, canvas.height);
renderer.render(scene, camera);

经过以上步骤，我们的的正方体就成功创建好了。

以下是本例完整代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
 <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
 <title>Camera 相机</title>
 <style>
 #canvas {
 width: 400px;
 height: 300px;
 border: 1px solid red;
 margin: 50px auto;
 display:block;
 }
 </style>
</head>
<body>
 <canvas id="canvas"></canvas>
 <script src="./libs/three.min.js"></script>
 <script>
 var camera, scene, renderer, canvas;
 init();
 function init () {
 canvas = document.getElementById('canvas');
 scene = new THREE.Scene();
 camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, 400/300, 1, 10);
 camera.position.set(1, 1, 5);
 scene.add(camera);

 var geometry = new THREE.CubeGeometry(1, 1, 1);
 var material = new THREE.MeshBasicMaterial({
 color: 0xff0000,
 });
 // cube 是一个可以填充的形状
 var cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
 scene.add(cube);

 renderer = new THREE.WebGLRenderer({
 // 将canvas交给renderer 一个渲染的容器
 canvas: canvas,
 // 平滑， 抗锯齿 输出的画面会进行优化，不会带毛边
 antialias: true
 });
 // 设置renderer的样子
 renderer.setSize(canvas.width, canvas.height);
 renderer.render(scene, camera);
 }
 </script>
</body>
</html>

总结

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