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所属分类：Web前端
这里给大家分享我在网上总结出来的一些知识，希望对大家有所帮助
前言：
该篇文章用到的主要技术：vue3、three.js
我们先看看成品效果：
高清大图预览（会有些慢）：
座机小图预览：
废话不多说，直接进入正题
Three.js的基础知识
想象一下，在一个虚拟的3D世界中都需要什么？首先，要有一个立体的空间，其次是有光源，最重要的是要有一双眼睛。下面我们就看看在three.js中如何创建一个3D世界吧！
- 创建一个场景
- 设置光源
- 创建相机，设置相机位置和相机镜头的朝向
- 创建3D渲染器，使用渲染器把创建的场景渲染出来
此时，你就通过three.js创建出了一个可视化的3D页面，很简单是吧！
关于场景
你可以为场景添加背景颜色，或创建一个盒模型（球体、立方体），给盒模型的内部贴上图片，再把相机放在这个盒模型内部以达到模拟场景的效果。盒模型的方式多用于360度全景，比如房屋vr展示
【登陆页面】创建场景的例子：
const scene = new THREE.Scene() // 在场景中添加雾的效果，Fog参数分别代表‘雾的颜色’、‘开始雾化的视线距离’、刚好雾化至看不见的视线距离’ scene.fog = new THREE.Fog(0x000000, 0, 10000) // 盒模型的深度 const depth = 1400 // 在场景中添加一个圆球盒模型 // 1.创建一个立方体 const geometry = new THREE.BoxGeometry(1000, 800, depth) // 2.加载纹理 const texture = new THREE.TextureLoader().load('bg.png') // 3.创建网格材质（原料） const material = new THREE.MeshBasicMaterial({map: texture, side: THREE.BackSide}) // 4.生成网格 const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material) // 5.把网格放入场景中 scene.add(mesh)
关于光源
为场景设置光源的颜色、强度，同时还可以设置光源的类型（环境光、点光源、平行光等）、光源所在的位置
【登陆页面】创建光源的例子：
// 1.创建环境光 const ambientLight = new THREE.AmbientLight(0xffffff, 1) // 2.创建点光源，位于场景右下角 const light_rightBottom = new THREE.PointLight(0x0655fd, 5, 0) light_rightBottom.position.set(0, 100, -200) // 3.把光源放入场景中 scene.add(light_rightBottom) scene.add(ambientLight)
关于相机（重要）
很重要的一步，相机就是你的眼睛。这里还会着重说明一下使用透视相机时可能会遇到的问题，我们最常用到的相机就是正交相机和透视相机了。
正交相机：无论物体距离相机距离远或者近，在最终渲染的图片中物体的大小都保持不变。用于渲染2D场景或者UI元素是非常有用的。如图：
图注解：
- 图中红色三角锥体是视野的大小
- 红色锥体连着的第一个面是摄像机能看到的最近位置
- 从该面通过白色辅助线延伸过去的面是摄像机能看到的最远的位置
透视相机：被用来模拟人眼所看到的景象。它是3D场景的渲染中使用得最普遍的投影模式。如图：
我们在使用透视相机时，可能会遇到这种情况：边缘处的物体会产生一定程度上的形变，原因是：透视相机是鱼眼效果，如果视域越大，边缘变形越大。为了避免边缘变形，可以将fov角度设置小一些，距离拉远一些
关于透视相机的几个参数，new THREE.PerspectiveCamera(fov, width / height, near, far)
- fov（field of view） — 摄像机视锥体垂直视野角度
- aspect（width / height） — 摄像机视锥体长宽比
- near — 摄像机视锥体近端面
- far — 摄像机视锥体远端面
/** * 为了避免边缘变形，这里将fov角度设置小一些，距离拉远一些 * 固定视域角度，求需要多少距离才能满足完整的视野画面 * 15度等于(Math.PI / 12) */ const container = document.getElementById('login-three-container') const width = container.clientWidth const height = container.clientHeight const fov = 15 const distance = width / 2 / Math.tan(Math.PI / 12) const zAxisNumber = Math.floor(distance - depth / 2) const camera = new THREE.PerspectiveCamera(fov, width / height, 1, 30000) camera.position.set(0, 0, zAxisNumber) const cameraTarget = new THREE.Vector3(0, 0, 0) camera.lookAt(cameraTarget)
关于渲染器
用WebGL渲染出你精心制作的场景。它会创建一个canvas进行渲染
【登陆页面】创建渲染器的例子：
// 获取容器dom const container = document.getElementById('login-three-container') // 创建webgl渲染器实例 const renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true, alpha: true }) // 设置渲染器画布的大小 renderer.setSize(width, height) // 把画布实例（canvas）放入容器中 container.appendChild(renderer.domElement) // 渲染器渲染场景 renderer.render(scene, camera)
需要注意，这样创建出来的场景并没有动效，原因是这次渲染的仅仅只是这一帧的画面。为了让场景中的物体能动起来，我们需要使用requestAnimationFrame，所以我们可以写一个loop函数
//动画刷新 const loopAnimate = () => { requestAnimationFrame(loopAnimate) scene.rotateY(0.001) renderer.render(scene, camera) } loopAnimate()
完善效果
创建一个左上角的地球
// 加载纹理 const texture = THREE.TextureLoader().load('earth_bg.png') // 创建网格材质 const material = new THREE.MeshPhongMaterial({map: texture, blendDstAlpha: 1}) // 创建几何球体 const sphereGeometry = new THREE.SphereGeometry(50, 64, 32) // 生成网格 const sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry, material) // 为了单独操作球体的运动效果，我们把球体放到一个组中 const Sphere_Group = new THREE.Group() const Sphere_Group.add(sphere) // 设置该组（球体）在空间坐标中的位置 const Sphere_Group.position.x = -400 const Sphere_Group.position.y = 200 const Sphere_Group.position.z = -200 // 加入场景 scene.add(Sphere_Group) // 使球能够自转，需要在loopAnimate中加上 Sphere_Group.rotateY(0.001)
使地球自转
// 渲染星球的自转 const renderSphereRotate = () => { if (sphere) { Sphere_Group.rotateY(0.001) } } // 使球能够自转，需要在loopAnimate中加上 const loopAnimate = () => { requestAnimationFrame(loopAnimate) renderSphereRotate() renderer.render(scene, camera) }
创建星星
// 初始化星星 const initSceneStar = (initZposition: number): any => { const geometry = new THREE.BufferGeometry() const vertices: number[] = [] const pointsGeometry: any[] = [] const textureLoader = new THREE.TextureLoader() const sprite1 = textureLoader.load('starflake1.png') const sprite2 = textureLoader.load('starflake2.png') parameters = [ [[0.6, 100, 0.75], sprite1, 50], [[0, 0, 1], sprite2, 20] ] // 初始化500个节点 for (let i = 0; i < 500; i++) { /** * const x: number = Math.random() * 2 * width - width * 等价 * THREE.MathUtils.randFloatSpread(width) * _.random使用的是lodash库中的生成随机数 */ const x: number = THREE.MathUtils.randFloatSpread(width) const y: number = _.random(0, height / 2) const z: number = _.random(-depth / 2, zAxisNumber) vertices.push(x, y, z) } geometry.setAttribute('position', new THREE.Float32BufferAttribute(vertices, 3)) // 创建2种不同的材质的节点（500 * 2） for (let i = 0; i < parameters.length; i++) { const color = parameters[i][0] const sprite = parameters[i][1] const size = parameters[i][2] materials[i] = new THREE.PointsMaterial({ size, map: sprite, blending: THREE.AdditiveBlending, depthTest: true, transparent: true }) materials[i].color.setHSL(color[0], color[1], color[2]) const particles = new THREE.Points(geometry, materials[i]) particles.rotation.x = Math.random() * 0.2 - 0.15 particles.rotation.z = Math.random() * 0.2 - 0.15 particles.rotation.y = Math.random() * 0.2 - 0.15 particles.position.setZ(initZposition) pointsGeometry.push(particles) scene.add(particles) } return pointsGeometry } const particles_init_position = -zAxisNumber - depth / 2 let zprogress = particles_init_position let zprogress_second = particles_init_position * 2 const particles_first = initSceneStar(particles_init_position) const particles_second = initSceneStar(zprogress_second)
使星星运动
// 渲染星星的运动 const renderStarMove = () => { const time = Date.now() * 0.00005 zprogress += 1 zprogress_second += 1 if (zprogress >= zAxisNumber + depth / 2) { zprogress = particles_init_position } else { particles_first.forEach((item) => { item.position.setZ(zprogress) }) } if (zprogress_second >= zAxisNumber + depth / 2) { zprogress_second = particles_init_position } else { particles_second.forEach((item) => { item.position.setZ(zprogress_second) }) } for (let i = 0; i < materials.length; i++) { const color = parameters[i][0] const h = ((360 * (color[0] + time)) % 360) / 360 materials[i].color.setHSL(color[0], color[1], parseFloat(h.toFixed(2))) } }
星星的运动效果，实际就是沿着z轴从远处不断朝着相机位置移动，直到移出相机的位置时回到起点，不断重复这个操作。我们使用上帝视角，从x轴的左侧看去，效果如下：
创建云以及运动轨迹
// 创建曲线路径 const route = [ new THREE.Vector3(-width / 10, 0, -depth / 2), new THREE.Vector3(-width / 4, height / 8, 0), new THREE.Vector3(-width / 4, 0, zAxisNumber) ] const curve = new THREE.CatmullRomCurve3(route, false) const tubeGeometry = new THREE.TubeGeometry(curve, 100, 2, 50, false) const tubeMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({ opacity: 0, transparent: true }) const tube = new THREE.Mesh(tubeGeometry, tubeMaterial) // 把创建好的路径加入场景中 scene.add(tube) // 创建平面几何 const clondGeometry = new THREE.PlaneGeometry(500, 200) const textureLoader = new THREE.TextureLoader() const cloudTexture = textureLoader.load('cloud.png') const clondMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: cloudTexture, blending: THREE.AdditiveBlending, depthTest: false, transparent: true }) const cloud = new THREE.Mesh(clondGeometry, clondMaterial) // 将云加入场景中 scene.add(cloud)
现在有了云和曲线路径，我们需要将二者结合，让云按着路径进行运动
使云运动
let cloudProgress = 0 let scaleSpeed = 0.0006 let maxScale = 1 let startScale = 0 // 初始化云的运动函数 const cloudMove = () => { if (startScale < maxScale) { startScale += scaleSpeed cloud.scale.setScalar(startScale) } if (cloudProgress > 1) { cloudProgress = 0 startScale = 0 } else { cloudProgress += speed if (cloudParameter.curve) { const point = curve.getPoint(cloudProgress) if (point && point.x) { cloud.position.set(point.x, point.y, point.z) } } } }
完成three.js有关效果
最后，把cloudMove函数放入loopAnimate函数中即可实现云的运动。至此，该登录页所有与three.js有关的部分都介绍完了。剩下的月球地面、登录框、宇航员都是通过定位和层级设置以及css3动画实现的，这里就不进行深入的讨论了。
上面的每个部分的代码在连贯性并不完整，并且同登录页的完整代码也有些许出入。上面更多是为了介绍每个部分的实现方式。完整代码，我放在github上了，每行注释几乎都打上了，希望能给你入坑three.js带来一些帮助，地址：github.com/Yanzengyong…
结语
最后，我认为3D可视化的精髓其实在于设计，有好的素材、好的建模，能让你的页面效果瞬间提升N倍
本文转载于：
https://juejin.cn/post/7020571868314730532
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