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-->

偶然翻滴滴官網看到首頁下翻第六欄（大概）有個絢麗的地球的三維動畫，試著用there.js實現了下，基本實現了動畫效果，不過還是有些問題；這個動畫看似簡單，但也用到好的繪制方法和計算，這里先寫一下主要功能的實現；

先看示例：http://39.106.166.212:8080/webgl/t4（由于是寫demo的一個項目，內容較多沒做優化，第一次加載會會比較慢，需多等待幾秒）

（lice這個截圖工具也是很不好用，每次都截到一半 ╮(╯﹏╰)╭）

一、 3d繪制場景的構建

繪制一個3d程序首先需要添加 渲染器，場景，照相機 這些元素，這里補充一個燈光；

1、渲染器

首先創建一個渲染器，參數為頁面中的canvas元素，

渲染器的作用就是把3d場景的內容結合照相機渲染到頁面中，

最后將畫布背景設為白色。

constrenderer=newThree.WebGLRenderer({canvas:this.$refs.thr});
renderer.setClearColor(0x000000);

2、場景

場景顧名思義，就是添加一個你發揮(繪制)的場地，后面所有繪制的元素都要添加到場景中；

cosntscene=newThree.Scene();

3、照相機

照相機就像人的視覺或說從什么角度去看場景，看場景的位置和視線的方向決定了渲染到頁面的內容。故一般需要設置兩個參數相機位置position、視線方向lookAt，，在webgl其實是需要三組參數視點，觀察點，和上方向。thresjs中好像是默認Y軸為上方向了，這里使用透視相機。

constcamera=newTHREE.PerspectiveCamera(45,500/500,1,1500);
camera.position.set(100,100,1000);
camera.lookAt(newTHREE.Vector3(0,0,0));
scene.add(this.camera);

　4、燈光

這里使用THREE.HemisphereLight光，可以更加貼近自然的戶外光照效；

letlight=newTHREE.HemisphereLight(0xffffff);
light.position.set(0,0,200);
scene.add(light)

以上我們基本的繪制要素已添加完成，下面開始繪制各個幾何體內容；

幾何體的繪制有三部：創建幾何體，創建材料，添加網格模型；

二、地球的繪制

threejs中提供了球體的繪制，我們只需創建一個球體，材料使用紋理貼圖方式添加地圖；

貼圖圖片資源是我從官網上找的

constgeometry=newTHREE.SphereGeometry(this.radius,100,100);//球體
consttextureLoader=newTHREE.TextureLoader();//創建紋理貼圖
consttexture=textureLoader.load(require("@/assets/map.jpg"),texture=>{
letmaterial=newTHREE.MeshLambertMaterial({map:texture,transparent:true,});
letmesh=newTHREE.Mesh(geometry,material);
scene.add(mesh);
});

由于圖片加載是異步的 ，這里需等圖片加載完成后才能創建材質；

這里我們就創建好了一個地球模型，接著還要讓其轉動起來；（中間為xyz坐標軸）

threejs提供了幾何體的基本3d變換,直接使用rotateY(angleChange)根據時間設置其繞y軸（綠色軸）旋轉角度即可；

三、球面坐標點的繪制

1、在繪制球面位置點時，需先前先看下球坐標系，確定點的位置，webgl中坐標方向與下圖不一致，但是對點的表示方法是一致的；

球面上任意點可以用r,θ,φ表示，也可通過以下公式轉化到直角坐標系中

x=rsinθcosφ.
y=rsinθsinφ.
z=rcosθ

但實際中地球位置我們一般也會使用經緯度表示。。。 下面寫個經緯度轉坐標的方法。

threejs提供了THREE.Math.degToRad方法可以將經緯度轉化為θ,φ,轉化方法如下，這里為了方便后面使用，我直接返回一個3維向量；

getPosition(longitude,latitude,radius=this.radius){//經度，緯度轉換為坐標
letlg=THREE.Math.degToRad(longitude);
letlt=THREE.Math.degToRad(latitude);//獲取x，y，z坐標
lettemp=radius*Math.cos(lt);
letx=temp*Math.sin(lg);
lety=radius*Math.sin(lt);
letz=temp*Math.cos(lg);
returnnewTHREE.Vector3(x,y,z);
}

2、知道了位置的表示方法后開始繪制表示位置的點
根據示例位置點的由點和一個圓環組成，我們先繪制一個二維平面內的點和圓弧，在通過設置其位置和旋轉方式移動到目標坐標位置點；

（這里也可以繪制幾何小球體來模擬）

（1）點的繪制

THREE.Shape是用來繪制二維平面內的形狀的，設置其形狀為圓弧，即可實現一個原點；

letshapePoint=newTHREE.Shape();
shapePoint.absarc(0,0,r-4,0,2*Math.PI,false);
letarcGeometry=newTHREE.ShapeGeometry(shapePoint);
letarcMaterial=newTHREE.MeshBasicMaterial({color:0x008080});
letpoint=newTHREE.Mesh(arcGeometry,arcMaterial);

（2）圓弧的繪制

letgeometryLine=newTHREE.Geometry();
letarc=newTHREE.ArcCurve(0,0,r,0,2*Math.PI);
letpoints=arc.getPoints(40);
geometryLine.setFromPoints(points);
letLineMateri=newTHREE.LineBasicMaterial({color:0x20b2aa});
letline=newTHREE.Line(geometryLine,LineMateri);

（3）位置的設置

position.set(pos.x,pos.y,pos.z);

（4）二維圖形旋轉至球面
THREE.Spherical()方法 ，可將坐標點轉化為坐標點轉化回球坐標系的偏移角度；

letspherical=newTHREE.Spherical();
spherical.setFromCartesianCoords(pos.x,pos.y,pos.z);

設置位置點旋轉

Point.rotateX(spherical.phi-Math.PI/2);
Point.rotateY(spherical.theta);

這里為什么要 - Math.PI / 2 是因為開始我們繪制時，平面是垂直于y軸的平面，參考下面這幅圖；

四、接著繪制鏈接球面兩點間的連線

連接兩點的曲線需在球面上方，

兩點間可以坐出無數條曲線，那么如何確定曲線，我們需自己再選擇合適的參數來確定；

首先想的是二階貝塞爾曲線，取兩點的中點為控制點，但如果鏈接兩點剛好位于球面的兩個對稱端點（兩點間連線為直徑）時，控制點需在無窮遠處；

故考慮使用三階貝塞爾曲線，連接球面兩點和球心，三點確定的一個平面如下圖，

鏈接v1 v1,取中點c,鏈接oc，做一條射線，在射線取一點p,鏈接v1p,v2p,在v1,v2上取兩點作為控制點；

求兩點的中點

getVCenter(v1,v2){
letv=v1.add(v2);
returnv.divideScalar(2);
}

獲取兩點間指定比例位置坐標

getLenVcetor(v1,v2,len){
letv1v2Len=v1.distanceTo(v2);
returnv1.lerp(v2,len/v1v2Len);
}

獲取貝塞爾控制點

getBezierPoint(v0,v3){
letangle=(v0.angleTo(v3)*180)/Math.PI;//0~Math.PI//計算向量夾角
letaLen=angle*2.5,
hLen=angle*angle*50;
letp0=newTHREE.Vector3(0,0,0);//法線向量
letrayLine=newTHREE.Ray(p0,this.getVCenter(v0.clone(),v3.clone()));//頂點坐標
letvtop=rayLine.at(hLen/rayLine.at(1).distanceTo(p0),vtop);//位置
//控制點坐標
letv1=this.getLenVcetor(v0.clone(),vtop,aLen);
letv2=this.getLenVcetor(v3.clone(),vtop,aLen);
return{
v1:v1,
v2:v2
};
},

繪制三次貝塞爾曲線

drawLine(longitude,latitude,longitude2,latitude2){
letgeometry=newTHREE.Geometry();//聲明一個幾何體對象Geometry
letv0=this.getPosition(longitude,latitude,this.radius);
letv3=this.getPosition(longitude2,latitude2,this.radius);
let{v1,v2}=this.getBezierPoint(v0,v3);//三維二次貝賽爾曲線
letcurve=newTHREE.CubicBezierCurve3(v0,v1,v2,v3);
letcurvePoints=curve.getPoints(100);
geometry.setFromPoints(curvePoints);
letmaterial=newTHREE.LineBasicMaterial({
color:0xff7e41
});
letline=newTHREE.Line(geometry,material);
this.group.add(line);
this.sport(curvePoints);
},

五、小球的運動軌跡

小球的動畫我們使用three的幀動畫，路徑可以直接使用上一步中的曲線；

1、繪制小球

drawSportPoint(position,name){
letbox=newTHREE.SphereGeometry(6,6,6);
letmaterial=newTHREE.MeshLambertMaterial({
color:0x00bfff
});//材質對象
letmesh=newTHREE.Mesh(box,material);
mesh.name=name;
mesh.position.set(position.x,position.y,position.z);
this.groupBall.add(mesh);
this.group.add(this.groupBall);
returnmesh;
}

2、讓小球動起來

sport(curvePoints,index){
constBall=this.drawSportPoint(curvePoints[0]);
letarr=Array.from(Array(101),(v,k)=>k);//生成一個時間序列
lettimes=newFloat32Array(arr);
letposArr=[];
curvePoints.forEach(elem=>{
posArr.push(elem.x,elem.y,elem.z);
});//創建一個和時間序列相對應的位置坐標系列
letvalues=newFloat32Array(posArr);//創建一個幀動畫的關鍵幀數據，曲線上的位置序列對應一個時間序列
letposTrack=newTHREE.KeyframeTrack("Ball.position",times,values);
letduration=101;
letclip=newTHREE.AnimationClip("default",duration,[posTrack]);
this.mixer=newTHREE.AnimationMixer(Ball);
letAnimationAction=this.mixer.clipAction(clip);
AnimationAction.timeScale=20;
AnimationAction.play();
}

3、在requestAnimationFrame中添加觸發動畫

this.mixer.update(this.clock.getDelta());

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Threejs模仿实现滴滴官网首页地球动画的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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