基于Three.js的三维全景漫游demo

A Vue.js project

使用方式以及思路

访问地址： https://baotao1997.github.io/vrsystem_Three.js/dist/index.html#/index 无后台所以保存和发布场景不可用

具体参考: Three.js的官方例子

项目具体业务逻辑实现:vrsystem相关说明

Three.js

是一个基于WebGL封装的JS库,WebGL绘图API本身支持绘制点(Point),线(line),以及三角形(Triangle)

WebGL绘制过程包括以下三步： 1、获取顶点坐标 (三维软件导出,或者框架生成几何体) 2、图元装配（通过投影矩阵将三维世界坐标转换为屏幕坐标,并通过顶点着色器画出一个个三角形） 3、光栅化（通过openGL的片元着色器生成片元(像素)，即三角形中生成一个个像素点）

Three.js做了些什么

这幅图,我们可以看到能做的,three.js基本上都帮我们做了:

辅助我们导出了模型数据；
自动生成了各种矩阵；
生成了顶点着色器；
辅助我们生成材质，配置灯光；
根据我们设置的材质生成了片元着色器

Three.js处理顶点的流程

// 模型本身顺时针旋转PI/6
box.rotation.y = Math.PI/6;
// 相机向上偏移30°
camera.position.y = 30;
// 投影到二维坐标...

如果我们把每个顶点用JS来进行计算,性能会很慢,所以我们对应转换的信息用矩阵(Martix)记录下来,通过GPU计算然后返回结果,具体过程如下:

Three.js片元着色器处理流程

Three.js完整运行流程

由上图可知,Three.js本身根据我们所选的材质,选择对应的顶点着色器和片元着色器

Three.js基本步骤

设置three.js渲染器（定义全局变量 var renderer）

三维空间里的物体映射到二维平面的过程被称为三维渲染。将进行渲染操作的叫做渲染器。

var webgl = document.getElementById('webgl');
var renderer;//定义一个全局变量renderer（含义:渲染）
function initThree(){
//获取画布的宽高
width = webgl.clientWidth;
height = webgl.clientHeight;
//生成渲染器对象（属性：抗锯齿效果为设置有效）
renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});
//指定渲染器的高宽（和画布框大小一致）
renderer.setSize(width, height );
//将创建的canvas元素（此处的canvas元素为three.js创建）添加到html文档当中
webgl.appendChild(renderer.domElement);
//设置渲染器的清除色
renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF,1.0);
}

其中Three.js提供了很多渲染方式WebGLRenderer 和CanvasRenderer ,前者渲染效果更好,后者具有更好的兼容性.

设置摄像机camera

三维空间中的物体投影到二维空间的方式中，存在透视投影和正投影两种相机。透视投影就是、从视点开始越近的物体越大、远处的物体绘制的较小的一种方式、和日常生活中人眼看物体的方式是一致的。正投影就是不管物体和视点距离，都按照统一的大小进行绘制、在建筑和设计等领域需要从各个角度来绘制物体，因此这种投影被广泛应用。

var camera;
function initCamera() {
 camera = new THREE.PerspectiveCamera(45,width/height,1,10000);
 //此处为设置透视投影的相机，默认情况下，相机的上方向为Y轴，右方向为X轴，沿着Z轴垂直朝里（视野角：fov； 纵横比：aspect； 相机离视最近的距离：near； 相机离视体积最远距离：far）
 camera.position.x = 400;//设置相机的位置坐标
 camera.position.y = 0;
 camera.position.z = 0;
 //设置相机的上为z轴方向
 camera.up.x = 0;
 camera.up.y = 0;
 camera.up.z = 1;
 //设置视野的中心坐标
 camera.lookAt({x:0, y:0, z:0});
}

设置场景scene

场景就是一个三维空间。用Scene这个类进行申明

var scene; 
function initScene() { 
scene = new THREE.Scene(); 
}

设置光源light

OpenGL（WebGL）的三维空间中，存在点光源和聚光灯两种类型。而且，作为点光源的一种特例还存在平行光源(无线远光源)。另外，作为光源的参数还可以进行 [环境光] 等设置。作为对应， Three.js中可以设置 [点光源(Point Light)] [聚光灯(Spot Light)] [平行光源(Direction Light)]，和 [环境光(Ambient Light)]。在一个场景中可以设置多个光源。基本上，都是环境光和其他几种光源进行组合。如果不设置环境光，那么光线照射不到的面会变得过于黑暗。首先按照下面的步骤设置平行光源，在这之后还会追加环境光。
```
var light;
function initLight() {
 light = new THREE.DirectionalLight(0x0000FF,1.0,0);//设置平行光DirectionalLight
 light.position.set(50,50,50);//光源向量，即光源的位置
 //还可以添加多个光源，多行注释中即为添加2、3号光源
 /*light2 = new THREE.DirectionalLight(0xFF00CC,1.0,0);
 light2.position.set(0,50,0);
 light3 = new THREE.DirectionalLight(0x0000CC,1.0,0);
 light3.position.set(50,0,0);*/
 scene.add(light);//追加光源到场景
 /*scene.add(light2);
 scene.add(light3);*/
}
```

设置物体object

var cube=Array();
function initObject() {
 for(var i=0;i<4;i++){
  cube[i]=new THREE.Mesh(//mesh是three.js的一个类
   new THREE.CubeGeometry(50,50,50),//形状 (宽 高 深度)
   new THREE.MeshLambertMaterial({color:0x0000FF})//材质
  );
  scene.add(cube[i]);
  cube[i].position.set(0,-120+80*i,0);
 }
}

书写主函数

var t=0;
function loop(){
 t++;
 renderer.clear();
 cube[0].rotation.set(t/100,0,0);
 cube[1].rotation.set(0,t/100,0); 
 cube[2].rotation.set(0,0,t/100);
 /*camera.position.x = 400*Math.cos(t/100);
 camera.position.y = 400*Math.sin(t/200);
 camera.position.z = 50*Math.cos(t/100);*/
 camera.lookAt( {x:0, y:0, z:0 } );
 renderer.render(scene,camera);
 window.requestAnimationFrame(loop);
}

参考

Three.js工作原理

安装

# 安装依赖
npm install

# serve with hot reload at localhost:8080
npm run dev

# build for production with minification
npm run build

# build for production and view the bundle analyzer report
npm run build --report

SureEnough / vrsystem_Three.js