threejs 三面体_three.js初探，立体几何入手（一）
前言：首先先推薦一篇博客，關于webgl原理，講的非常之通俗易懂了?圖解WebGL&Three.js工作原理??webGL可以理解為openGL ES2.0
(webGL2.0 - openGL ES3.0)的javascript綁定。所以實現的語言是javascript和opengl(最常用的跨平臺圖形庫)著色語言，webgl是
HTML5中提出的新技術，是一種3D繪圖標準。
three.js是以webgl為基礎的庫，封裝了一些3D渲染需求中重要的工具方法與渲染循環。WebGL門檻相對較高,Three.js對WebGL提供的接
口進行了非常好的封裝，簡化了很多細節，大大降低了學習成本
我們可能還聽說過一個D3.js(Data-Driven Documents),是一個數據可視化的庫,技術基礎是SVG。兼容性是IE9+,官網(http://d3js.org),
從官網的example中可以看出，它跟3d視圖還是不同的。
我們只需要從官網上下載一個three.js，然后用script標簽引入即可。
首先注意的一點是，我們在頁面上并不需要一個canvas標簽，只需要一個盛放canvas的容器就行，canvas是three.js動態生成的。
01.01 - WebGLRenderer - Skeleton#canvas3d{
width:800px;
height:450px;
margin:100px auto;
}
threejs里最重要的幾個元素，如下：
var renderer; //渲染器
var scene; //場景
var camera; //相機
var light; //光源
var cube; //物體
1，生成3d渲染器,設置渲染器的寬高和背景色，(通常我們可以直接獲取頁面上畫布的寬高，便于嵌入改動)
renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias:true}); //生成渲染器對象(antialias屬性：抗鋸齒效果為設置有效)
renderer.setClearColor(0x333333, 1.0);
//renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
renderer.setSize('800', '450');
2，設置一個場景，也就是一個三維空間，用 [Scene] 類聲明一個叫 [scene] 的對象。
scene = new THREE.Scene();
3，設置一個攝像機camera,
OpenGL(WebGL)中、三維空間中的物體投影到二維空間的方式中，存在透視投影和正投影兩種相機。 透視投影就是、從視點開始越近的物體越大、遠處的物體繪制的較小的一種方式、和日常生活中我們看物體的方式是一致的。 正投影就是不管物體和視點距離，都按照統一的大小進行繪制、在建筑和設計等領域需要從各個角度來繪制物體，因此這種投影被廣泛應用。在 Three.js 也能夠指定透視投影和正投影兩種方式的相機。
正交投影與透視投影的區別如上圖所示，左圖是正交投影，物體發出的光平行地投射到屏幕上，遠近的方塊都是一樣大的；右圖是透視投影，近大遠小，符合我們平時看東西的感覺。
camera坐標系
Three中使用采用常見的右手坐標系定位。
// 四個參數分別代表了攝像機的視角、寬高比、近和遠兩個視截面。
//設置透視投影的相機,默認情況下相機的上方向為Y軸，右方向為X軸，沿著Z軸朝里(視野角：fov 縱橫比：aspect 相機離視體積最近的距離：near 相機離視體積最遠的距離：far)
camera = new THREE.PerspectiveCamera(90, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
// position and point the camera to the center of the scene
camera.position.x = 20;
camera.position.y = 18;
camera.position.z = 35;
camera.lookAt(scene.position); //設置視野的中心坐標
4,設置光源light
OpenGL(WebGL)的三維空間中，存在點光源和聚光燈兩種類型。 而且，作為點光源的一種特例還存在平行光源(無線遠光源)。另外，作為光源的參數還可以進行 [環境光] 等設置。 作為對應， Three.js中可以設置 [點光源(Point Light)] [聚光燈(Spot Light)] [平行光源(Direction Light)]，和 [環境光(Ambient Light)]。 和OpenGL一樣、在一個場景中可以設置多個光源。 基本上，都是環境光和其他幾種光源進行組合。 如果不設置環境光，那么光線照射不到的面會變得過于黑暗.
//設置light
light = new THREE.DirectionalLight(0xff0000, 1.0, 0); //設置平行光
light.position.set( 200, 200, 200 ); //設置光源向量
scene.add(light); // 追加光源到場景
5，設置物體 object
在three.js中，我們使用Mesh模型，Mesh的構造函數是這樣的：Mesh( geometry, material )?geometry是它的形狀，material是它的材質。 三維模型通常用三角形的網格來描述
對于圖中的兔子，隨著三角形數量的增加，它的表面越來越平滑/準確
我們這里是一個立方體 cube
var cubeGeometry = new THREE.BoxGeometry(20, 10, 15，2,3,1); //設置長寬高 以及對應長寬高的分段，在使用線模式({wireframe:true})進行渲染的時候可以看到效果
var cubeMaterial = new THREE.MeshNormalMaterial({wireframe : true}); //材質
cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterial);
var border = new THREE.EdgesHelper( cube,0xffff00 ); //添加邊框
scene.add(cube);
scene.add(border);
6,最后一步，進行渲染
//將渲染器的元素添加到頁面中
document.getElementById('canvas3d').appendChild(renderer.domElement);
renderer.render(scene, camera);
完整的代碼已經上傳到github上： github(three-one)? 如果你覺得我寫的對你有所幫助的話，請給我個star吧，謝謝
最后的效果圖如下：
在上面的學習基礎上，我們繼續深入的探究一下，如何給3d視圖添加動畫，紋理等；
1，首先我們在上面的基礎上，添加多個立體幾何圖形
//立方體
var cubeGeometry = new THREE.BoxGeometry(15,15,15,1,1,1);
var cubeMaterial = new THREE.MeshNormalMaterial({wireframe : true}); //材質
cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterial);
var border = new THREE.EdgesHelper( cube,0xffff00 ); //添加邊框
scene.add(cube);
scene.add(border);
//圓柱體
var cylinderGeometry = new THREE.CylinderGeometry(8, 8,10,30,30);
var cylinderMaterial = new THREE.MeshNormalMaterial();
var cylinder = new THREE.Mesh(cylinderGeometry,cylinderMaterial);
cylinder.position.x = -10;
cylinder.position.y = -5;
cylinder.position.z = 25;
cylinder.castShadow = true;
scene.add(cylinder);
//球體
var sphereGeometry = new THREE.SphereGeometry(7, 25, 25);
var sphereMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0x7777ff});
var sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry, sphereMaterial);
// position the sphere
sphere.position.x = 0;
sphere.position.y = 0;
sphere.position.z = 0;
sphere.castShadow = true;
// add the sphere to the scene
scene.add(sphere);
//圓環
var torusGeometry = new THREE.TorusGeometry(10,3,20,20);
var torusMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial();
var tours = new THREE.Mesh(torusGeometry,torusMaterial);
tours.position.x = 10;
tours.position.y = -10;
tours.position.z = -40;
tours.castShadow = true;
scene.add(tours);我們通過position屬性
調整立體幾何在scene中的位置(x,y,z)
創建幾何體時有一點強調的是，對于參數的設置，例如創建圓環的時候，
THREE.TorusGeometry(10,3,20,20)
我們第三四個參數分割比的值越大，立體幾何中拼湊的平面圖形就越多，立體幾何就越圓滑，就是上一篇博客中兔子的那個原理。
2，添加動畫
我們要針對每個幾何體添加不同的動畫，所以就需要為每個幾何體添加一個name屬性來指定，比如：
cube.name = 'cube';
cylinder.name = 'cylinder'；
然后在render函數中，用getObjectByName獲取到對應的幾何體，用setInterval的思想原理，通過requestAnimationFrame函數使得幾何體動起來
scene.getObjectByName('cube').rotation.x += control.rotationSpeed;
scene.getObjectByName('cube').scale.set(control.scale, control.scale, control.scale);
scene.getObjectByName('cylinder').rotation.z += control.rotationSpeed2;
scene.getObjectByName('tours').rotation.z += 0.05;
requestAnimationFrame(render);
3，stats性能插件
stats.js用于對JavaScript進行性能檢測。
我們創建一個createStats的函數，然后在init初始化中調用它
function createStats() {
var stats = new Stats();
stats.setMode(0);
stats.domElement.style.position = 'absolute';
stats.domElement.style.left = '0px';
stats.domElement.style.top = '5px';
return stats;
}
需要特別注意的一點是，我們需要在render函數中不斷的更新stats顯示
stats.update();
dat.gui.js用于創建菜單欄，可以用來控制場景中的各個參數來調試場景。
function addControls(controlObject){
var gui = new dat.GUI();
gui.add(controlObject,'rotationSpeed',-0.1,0.1);
gui.add(controlObject, 'scale', 0.01, 2);
gui.add(controlObject, 'rotationSpeed2', -0.1, 0.1);
}
創建addControls函數，然后在init初始化函數中設置默認值，并調用這個函數
control = new function (){
this.rotationSpeed = 0.005;
this.scale = 1;
this.rotationSpeed2 = 0.05;
}
addControls(control);
4，添加紋理
這個首先注意的就是圖片應該是異步獲取的，所以你可以放在本地的apache中，也可以自己用nodejs非常方便的搭建一個服務器，不然的話，他就會報錯，跨域了。
var texture = new THREE.ImageUtils.loadTexture("http://10.1.26.29:84/Brick-2399.jpg");
torusMaterial.map = texture;
最后的效果圖如下：
完整的代碼：github(threejs-two)? 如果你覺得我寫的對你有幫助的話，請給我個star吧，謝謝，我會繼續更新下去的
5，最后，從完整的代碼中，我們可以看出，關于材質，我們也是調用了不同的函數，這里總結一下材質
材質種類：
MeshBasicMaterial：為幾何體賦予一種簡單的顏色，或者顯示幾何體的線框
MeshDepthMaterial：根據網格到相機的距離，該材質決定如何給網格染色
MeshNormalMaterial：根據物體表面的法向量計算顏色
MeshFaceMaterial：這是一種容器，可以在該容器中為物體的各個表面上設置不同的顏色
MeshLambertMaterial：考慮光照的影響，可以創建顏色暗淡，不光亮的物體
MeshPhongMaterial：考慮光照的影響，可以創建光亮的物體
ShaderMaterial：使用自定義的著色器程序，直接控制頂點的放置方式，以及像素的著色方式。
LineBasicMaterial：可以用于THREE.Line幾何體，從而創建著色的直線
LineDashedMaterial：類似與基礎材質，但可以創建虛線效果
(1)MeshBasicMaterial：不考慮光照的影響。
屬性：
color
wireframe
wireframeLinewidth
wireframeLinecap：線段端點如何顯示。可選值有：butt(平)、round、square。默認是round。WebGLRenderer對象不支持該屬性。
wireframeLinejoin：線段連接點如何顯示?？蛇x值有：round、bevel(斜角)、miter(尖角)。默認是round。WebGLRenderer對象不支持屬性。
shading：著色模式。可選值：THREE.SmoothShading、THREE.FlatShading。
vertexColors：為每個頂點定義不同的顏色。在CanvasRenderer對象中不起作用。
fog：指示當前是否會受全局霧化效果設置的影響。
兩種設置屬性的方式：
//1.構造函數
var meshMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({color:0xffccff});
//2屬性
meshMaterial.visible = false;
(2)MeshDepthMaterial
使用這種材質的物體，其外觀不是由光照或某個材質屬性決定的；而是由物體到相機的距離決定的?？梢詫⑦@種材質與其他材質相結合，從而很容易創建逐漸消失的效果。
只有兩個控制線框的屬性：
wireframe
wireframeLinewidth
可以通過設置相機的near和far的值，來控制創建中使用這種材質的物體的消失速度。如果near和fat之間的差值越大，那么物體遠離相機時，只會稍微消失一點；反之，物體消失的效果非常明顯。
var cubeMaterial = new THREE.MeshDepthMaterial();
var colorMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({color:0x00ff00,transparent:true,blending:THREE.MultiplyBlending});
var cube = new THREE.SceneUtils.createMultiMaterialObject(cubeGeometry,[colorMaterial,cubeMaterial]);
cube.children[1].scale.set(0.99,0.99,0.99);//避免渲染遮擋而造成的閃爍
(3)MeshNormalMaterial
法向量的作用：?決定光的發射方向、在計算光照、陰影時提供信息、為物體表面上色。法向量所指的方向決定每個面從MeshNormalMaterial材質獲取的顏色。
屬性：
wireframe
wireframeLinewidth
shading
for(var f = 0 , f1 = sphere.geometry.faces.length; f < f1 ; f++){
var face = spere.geometry.faces[f];
var arrow = new THREE.ArrowHelper(face.normal,face.centroid,2,0x3333ff);
spere.add(arrow);
}
在球體的每個面上添加了一個長度為2，顏色為0x3333ff的箭頭
(4)MeshFaceMaterial
可以為幾何體的每一個面指定不同的材質。
假設有一個正方體，可以為每個面指定不同的顏色。
var matArray = [];
matArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({color:0x00ff00}));
matArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({color:0x00ff00}));
matArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({color:0x00ff00}));
matArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({color:0x00ff00}));
matArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({color:0x00ff00}));
matArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({color:0x00ff00}));
var faceMaterial = new THREE.MeshFaceMaterial(matArray);
var cubeGeometry = new THREE.CubeGeometry(3,3,3);
var cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry,faceMaterial);
(5)MeshLambertMaterial
對光源有反應。
基本屬性：
color、opacity、shading、blending、depthTest、depthWrite、wireframe、wireframeLineWith、wirefLinecap、wireframeLinejoin、vertexColors、fog。
獨特屬性：
ambient：和AmbientLight光源一起使用。該顏色會與AmbientLight光源的顏色相乘。默認是白色。
emissive：該材質發射的屬性。不像是光源，只是一種純粹的、不受其他光照影響的顏色。默認是黑色。
(6)MeshPhongMaterial
基本屬性：
color、opacity、shading、blending、depthTest、depthWrite、wireframe、wireframeLineWith、wirefLinecap、wireframeLinejoin、vertexColors、fog。
獨特屬性：
ambient
emissive
specular：指定該材質的光亮程度及其高光部分的顏色。如果將他設置成跟color屬性相同的顏色，將會得到一種更加類似金屬的材質。如果設置為灰色，材質將變得更像塑料。
shininess：指定高光部分的亮度。默認是30.
(7)ShaderMaterial
屬性：
wireframe
wireframeLinewidth
shading
vertexColor
fog：指示當前是否會受全局霧化效果設置的影響。
獨特屬性：
fragmentShader：定義每個傳入的像素的顏色。
vertexShader：允許你修改每一個傳入的頂點的位置
uniforms：該屬性可以向你的著色器發送消息。將同樣的信息發送到每一個頂點和片段。
defines：該屬性可以轉換為vertexShader和fragmentShader里的#define代碼。該屬性可以用來設置著色器程序里的一些全局變量。
attributes：該屬性可以修改每個頂點和片段。常用來傳遞位置數據和法向量相關的數據。如果要用這個屬性，辣么你要為幾何體中的所有頂點提供信息。
lights：定義光照數據是否傳遞給著色器。默認是false。
獨特屬性：
fragmentShader：定義每個傳入的像素的顏色。
vertexShader：允許你修改每一個傳入的頂點的位置
uniforms：該屬性可以向你的著色器發送消息。將同樣的信息發送到每一個頂點和片段。
defines：該屬性可以轉換為vertexShader和fragmentShader里的#define代碼。該屬性可以用來設置著色器程序里的一些全局變量。
attributes：該屬性可以修改每個頂點和片段。常用來傳遞位置數據和法向量相關的數據。如果要用這個屬性，辣么你要為幾何體中的所有頂點提供信息。
lights：定義光照數據是否傳遞給著色器。默認是false。
(8)LineBasicMaterial
基本屬性：
color
lineWidth
LineCap：butt、round、square。默認是round。WebGLRenderer不支持該屬性。
LineJoin：round、bevel(斜切)、miter(尖角)。默認是round。WebGLRenderer不支持該屬性。
vertexColors：該屬性值設置為 THREE.VertexColors值時，就可以為每個頂點指定一種顏色。
fog：指定當前物體是否受全局霧化效果的影響。
(9)LineDashedMaterial
和LineBasicMaterial有著一樣的屬性，但是有幾個額外的屬性，可以用來定義短劃線長度和短劃線中間空格長度的屬性。
獨特屬性：
scale：縮放dashSize和gapSize。如果scale<1，則dashSize和gapSize就會增大。
dashSize：短線劃的長度
gapSize：間隔的長度
總結
以上是生活随笔為你收集整理的threejs 三面体_three.js初探，立体几何入手（一）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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