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Three.js学习笔记

什么是Three.js

three.js是JavaScript编写的WebGL第三方库。提供了非常多的3D显示功能。Three.js 是一款运行在浏览器中的 3D 引擎，你可以用它创建各种三维场景，包括了摄影机、光影、材质等各种对象。你可以在它的主页上看到许多精采的演示。不过，这款引擎目前还处在比较不成熟的开发阶段，其不够丰富的 API 以及匮乏的文档增加了初学者的学习难度（尤其是文档的匮乏）three.js的代码托管在github上面。

上面摘自百度百科。依我来看就是一个在HTML5画布（canvas）上显示的3D引擎。如果你之前折腾过本地3D引擎，比如Steam，寒霜，那上手这个就非常简单了。

学习这个引擎难处有几点：第一，正如上面所说，没有比较系统的文档，只有一些大神写的Demo，对于一些js基础不好或者英语不好的童鞋来说简直不能历届；第二，一般人对游戏引擎里面的纹理、光源、材质等词不甚理解。第三，不晓得怎么去调试。

在开始正式介绍之前，可以先看看Demo，了解一下这个引擎能做什么。

官方网站上的例子：http://threejs.org/

GitHub上的例子：http://stemkoski.github.io/Three.js/

其中几个比较有特色的列一下（提提你们的胃口~）（都不要使用IE或基于IE的浏览器打开！推荐使用Chrome）：

最基本的Hello World：http://stemkoski.github.io/Three.js/HelloWorld.html

调用你的摄像头：http://stemkoski.github.io/Three.js/Webcam-Texture.html

体感操作（你没有看错！）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Webcam-Motion-Detection-Texture.html

支持你的游戏手柄（XBox等）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Mesh-Movement-Gamepad.html

3D建模和方向键控制移动方向：http://stemkoski.github.io/Three.js/Model-Animation-Control.html

SkyBox和3个气泡渲染（可见Three.js的渲染真心不赖）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Metabubbles.html

3D红蓝偏光的名车展（打开前自备偏光镜）：http://threejs.org/examples/webgl_materials_cars_anaglyph.html

帅爆了的元素周期表：http://threejs.org/examples/css3d_periodictable.html

跑车游戏：http://hexgl.bkcore.com/

有没有和小伙伴们都惊呆了？——至少我是的。没有使用Flash，没有大量的图片拼接，绝大多数的特效靠代码实现，包括文章配图那款SS跑车，AMAZING！

Three.js环境的准备

正文现在开始。

我整个例子有不少地方参考的是http://www.hiwebgl.com/?p=1058。向这样的译者表示绝对的敬意！（话说原文是日文的，我这个看英语文档无压力的无论如何也受不鸟日文啊……）

Three.js从GitHub库中获取：https://github.com/mrdoob/three.js/，下载请点击在页面右边的“Download ZIP”按钮。比较齐活的例子在：https://github.com/stemkoski/stemkoski.github.com可以下载。

Three.js至少需要build目录下的three,js，three.min.js是前者的压缩版。docs下的index.html是器官方文档（我还没细致看过，质量怎么样没法说）。example目录下都是例子，值得一提的是，这些例子必须要挂到服务器里面预览，本地打开会有问题，IIS或者Tomcat或者Apache都可以（以后会说到为什么）。

运行第一个Three.js

第一个例子也用来确定一下Three.js是否能正常运行。在WebRoot下建一个js文件夹，把three,js拷贝进去（three.min.js也行）。

在WebRoot下建一个index.html，内容如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Three.js チュートリアル１</title>
<script src="Three.js"></script>
<style type="text/css">
div#canvas-frame {
    border: none;
    cursor: pointer;
     600px;
    height: 600px;
    background-color: #EEEEEE;
}
</style>
<script>
    var renderer;
    function initThree() {
        width = document.getElementById('canvas-frame').clientWidth;
        height = document.getElementById('canvas-frame').clientHeight;
        renderer = new THREE.WebGLRenderer({
            antialias : true
        });
        renderer.setSize(width, height);
        document.getElementById('canvas-frame')
                .appendChild(renderer.domElement);
        renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF, 1.0);
    }

    var camera;
    function initCamera() {
        camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width / height, 1, 10000);
        camera.position.x = 100;
        camera.position.y = 20;
        camera.position.z = 50;
        camera.up.x = 0;
        camera.up.y = 0;
        camera.up.z = 1;
        camera.lookAt({
            x : 0,
            y : 0,
            z : 0
        });
    }
    var scene;
    function initScene() {
        scene = new THREE.Scene();
    }
    var light;
    function initLight() {
        light = new THREE.DirectionalLight(0xFF0000, 1.0, 0);
        light.position.set(100, 100, 200);
        scene.add(light);
    }
    var cube;
    function initObject() {
        cube = new THREE.Mesh(new THREE.CubeGeometry(50, 50, 50), //形状の設定
        new THREE.MeshLambertMaterial({
            color : 0xff0000
        }) //材質の設定
        );
        scene.add(cube);
        cube.position.set(0, 0, 0);
    }
    function threeStart() {
        initThree();
        initCamera();
        initScene();
        initLight();
        initObject();
        renderer.clear();
        renderer.render(scene, camera);
    }
</script>
</head>

<body onload="threeStart();">
    <div id="canvas-frame"></div>
</body>
</html>

执行的结构应该是这样，Three.js也比较大，网的质量可能不好，看不到效果的多刷几次：http://tonythegod.eu5.org/three.js/1/demo1.html

自二个例子：一个可控制的长方体

最后的效果（没看到效果多刷几次）：http://tonythegod.eu5.org/three.js/1/demo2.html

我没有给李兴华打广告……只是这本书在我写Demo时就在我手边，然后就当了模特了~

贴出主要的代码，附上一些主要的注释：

<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
<title>Template (Three.js)</title>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport"
    content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
<link rel=stylesheet href="css/base.css" /> <!-- 这个样式表主要写了body的背景为#F5F5F5，就是整个网页的背景颜色 -->
</head>

<body>
    <script src="../js/Three.js"></script> <!-- 这个是Three.js引擎的js -->
    <script src="../js/Detector.js"></script>
    <script src="../js/Stats.js"></script>
    <script src="../js/OrbitControls.js"></script>
    <script src="../js/THREEx.KeyboardState.js"></script>
    <script src="../js/THREEx.FullScreen.js"></script>
    <script src="../js/THREEx.WindowResize.js"></script>
    <script src="../js/Texture.js"></script> <!-- 一些js工具类，现在不深究 -->

    <div id="ThreeJS"
        style="z-index: 1; position: absolute; left: 0px; top: 0px"></div> <!--这个div就是整个画布 -->
    <script>
        //////////    
        // MAIN //
        //////////
        // standard global variables
        var container, scene, camera, renderer, controls, stats; <!-- 几个变量代表的含义：容器、场景、摄像机（视角）、渲染器、控制装置 -->
        var keyboard = new THREEx.KeyboardState();
        var clock = new THREE.Clock();

        // custom global variables
        var cube;

        // initialization
        init();

        // animation loop / game loop
        animate();

        ///////////////
        // FUNCTIONS //
        ///////////////

        function init() { <!-- 初始化 -->
            ///////////
            // SCENE //
            ///////////
            scene = new THREE.Scene(); <!-- 定义场景 -->

            ////////////
            // CAMERA //
            ////////////

            // set the view size in pixels (custom or according to window size)
            // var SCREEN_WIDTH = 400, SCREEN_HEIGHT = 300;
            var SCREEN_WIDTH = window.innerWidth, SCREEN_HEIGHT = window.innerHeight;
            // camera attributes
            var VIEW_ANGLE = 45, ASPECT = SCREEN_WIDTH / SCREEN_HEIGHT, NEAR = 0.1, FAR = 20000;
            // set up camera
            camera = new THREE.PerspectiveCamera(VIEW_ANGLE, ASPECT, NEAR, FAR); <!-- 定义视角 -->
            // add the camera to the scene
            scene.add(camera);
            // the camera defaults to position (0,0,0)
            // so pull it back (z = 400) and up (y = 100) and set the angle towards the scene origin
            camera.position.set(-400, 150, 200); <!--视角的位置 -->
            camera.lookAt(scene.position);

            //////////////
            // RENDERER //
            //////////////

            // create and start the renderer; choose antialias setting.
            if (Detector.webgl)
                renderer = new THREE.WebGLRenderer({
                    antialias : true
                });
            else
                renderer = new THREE.CanvasRenderer();

            renderer.setSize(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);

            // attach div element to variable to contain the renderer
            container = document.getElementById('ThreeJS');
            // alternatively: to create the div at runtime, use:
            // container = document.createElement( 'div' );
            // document.body.appendChild( container );

            // attach renderer to the container div
            container.appendChild(renderer.domElement);

            ////////////
            // EVENTS //
            ////////////

            // automatically resize renderer
            THREEx.WindowResize(renderer, camera);
            // toggle full-screen on given key press
            THREEx.FullScreen.bindKey({
                charCode : 'm'.charCodeAt(0)
            });

            //////////////
            // CONTROLS //
            //////////////

            // move mouse and: left   click to rotate, 
            //                 middle click to zoom, 
            //                 right  click to pan
            controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement); <!-- 设置控制，这里只有鼠标操作 -->

            ///////////
            // STATS //
            ///////////

            // displays current and past frames per second attained by scene
            stats = new Stats();
            stats.domElement.style.position = 'absolute';
            stats.domElement.style.bottom = '0px';
            stats.domElement.style.zIndex = 100;
            container.appendChild(stats.domElement);

            ///////////
            // LIGHT //
            ///////////

            // create a light
            var light = new THREE.PointLight(0xffffff); <!-- 设置光源 -->
            light.position.set(0, 250, 0);
            scene.add(light);

            // CUBE
            var cubeGeometry = new THREE.CubeGeometry(260, 35, 185, 1, 1, 1); <!-- 定义一个立方体，就是那本书的模型 -->

            var cubeMaterialArray = [];
            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-up.png') <!-- 给每一面上贴图，下同 -->
            }));
            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-up.png')
            }));
            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/up.png')
            }));
            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/down.png')
            }));
            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-right.png')
            }));
            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({
                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-left.png')
            }));
            var cubeMaterials = new THREE.MeshFaceMaterial(cubeMaterialArray);

            cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterials);
            cube.position.set(0, 0, 0); <!-- 立方体放置的位置 -->
            scene.add(cube);

        }

        function animate() {
            requestAnimationFrame(animate);
            render();
            update();
        }

        function update() {
            // delta = change in time since last call (in seconds)
            var delta = clock.getDelta();

            controls.update();
            stats.update();
        }

        function render() {
            renderer.render(scene, camera);
        }
    </script>

</body>
</html>

其实学习Three.js大多是这样，因为缺少相应的文档，看大牛们写的注释是最快上手的办法。

这次就先到这儿，下次再说怎么一点点在画布上作画。

本文转载自tony的小站: http://tonythegod.eu5.org/three-js-study-notes-study-on-three-js/ | Tony的工作站

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原文地址：https://www.cnblogs.com/SofuBlue/p/8158353.html