一步步帶你實(shí)現(xiàn)web全景看房——three.js
canvas畫2d相信大家都很熟悉了，但3d世界更加炫酷。我們直接從three.js入手。下面我們從0開始來摸索一下3d世界
1. 基本概念
在THREEjs中，渲染一個3d世界的必要因素是場景（scene）、相機(jī)（camera）、渲染器（renderer）。渲染出一個3d世界后，可以往里面增加各種各樣的物體、光源等，形成一個3d世界：
場景:右手坐標(biāo)系,一切要素都在場景里面，相當(dāng)于“世界”，包括各種物質(zhì)和物理變化
// 創(chuàng)建場景constscene =newTHREE.Scene();復(fù)制代碼
照相機(jī):攝像機(jī)就相當(dāng)于人眼，有攝像機(jī)才可以看見場景里面的一切物體和光源。常用的是正交攝像機(jī)和透視攝像機(jī)
正交攝像機(jī)是一個矩形可視區(qū)域，物體只有在這個區(qū)域內(nèi)才是可見的物體無論距離攝像機(jī)是遠(yuǎn)或事近，物體都會被渲染成一個大小。一般應(yīng)用場景是2.5d游戲如跳一跳、機(jī)械模型
// 創(chuàng)建正交相機(jī)constcamera =newTHREE.OrthographicCamera(? ? -window.innerWidth /200,window.innerWidth /200,window.innerHeight/200,? ? -window.innerHeight/200,1,1000);復(fù)制代碼
我們可以看見上圖的效果，有一個正方體已經(jīng)走了很遠(yuǎn)但是大小不變。另外還可以看見角落有一個正方體已經(jīng)被截?cái)嗔艘徊糠?，那是因?yàn)檎粩z像機(jī)僅僅展示一個空間內(nèi)的場景，所以會有截?cái)嘈Ч?/p>
透視攝像機(jī)是最常用的攝像機(jī)類型，模擬人眼的視覺，近大遠(yuǎn)?。ㄍ敢暎?。Fov表示的是視角，F(xiàn)ov越大，表示眼睛睜得越大，離得越遠(yuǎn)，看得更多。如果是需要模擬現(xiàn)實(shí)，基本都是用這個相機(jī)
// 創(chuàng)建透視相機(jī)constcamera =newTHREE.PerspectiveCamera(90,window.innerWidth /window.innerHeight,1,10000);復(fù)制代碼
近大遠(yuǎn)小的效果就出來了，比較符合現(xiàn)實(shí)
渲染器
最后需要把所有的內(nèi)容渲染到頁面上，需要一個渲染器：
constrenderer =newTHREE.WebGLRenderer();? ? ? renderer.setSize(window.innerWidth,window.innerHeight);// canvas大小document.body.appendChild(renderer.domElement);復(fù)制代碼
2. 給畫面增加內(nèi)容
上面的確是把3d世界畫出來了，只是沒有什么東西。在three.js中，我們需要增加光源和mesh
mesh
mesh即是網(wǎng)格。在計(jì)算機(jī)里，3D世界是由點(diǎn)組成的，無數(shù)的面拼接成各種形狀的物體。這種模型叫做網(wǎng)格模型。一條線是兩個點(diǎn)組成，一個面是3個點(diǎn)組成，一個物體由多個3點(diǎn)組成的面組成：
而網(wǎng)格（mesh）又是由幾何體（geometry）和材質(zhì)（material）構(gòu)成的
geometry
我們所能想象到的幾何體，框架都自帶了，我們只需要調(diào)用對應(yīng)的幾何體構(gòu)造函數(shù)即可創(chuàng)建。幾何體的創(chuàng)建方法都是new，如BoxBuffer：
constgeometry =newTHREE.BoxBufferGeometry(1,1,1);復(fù)制代碼
創(chuàng)建的時(shí)候，一般定義了渲染一個 3D 物體所需要的基本數(shù)據(jù)：Face 面、Vertex 頂點(diǎn)等信息。THREE.xxxGeometry指的是框架自帶的幾何體，不同幾何體所需要的參數(shù)有所不同，大概是width、height、radius、depth、segment、detail、angle等屬性
BufferGeometry和Geometry有什么不同?就實(shí)現(xiàn)的效果來說它們都是一樣，但是BufferGeometry的多了一些頂點(diǎn)屬性，且性能較好。對于開發(fā)者來說，Geometry對象屬性少體驗(yàn)更好。THREE解析幾何體對象的時(shí)候，如果是Geometry，則會把對象轉(zhuǎn)換成ufferGeometry對象，再進(jìn)行下一步渲染
material
一個物體很多的物理性質(zhì)，取決于其材料，材料也決定了幾何體的外表。材料的創(chuàng)建方法也是new，如Lambert材料：
constmaterial =newTHREE.MeshLambertMaterial();復(fù)制代碼
一個物體是否有鏡面感、亮暗、顏色、透明、是否反光等性質(zhì)，取決于使用什么材料。THREE.xxxMaterial指的是框架自帶的材料，不同材料所需要的參數(shù)也是有所不同
有了geometry和material,就可以創(chuàng)建一個mesh并追加到場景中：
constmesh =newTHREE.Mesh(geometry, material);scene.add(mesh);復(fù)制代碼
光源
一個3d世界，如果需要更加逼真，那就需要光源了。光也有很多種，常見的有平行光（圖2）、點(diǎn)光源（圖3）、環(huán)境光（環(huán)境光充滿所有的幾何體表面）、聚光燈（圖1）
其中，只有平行光、點(diǎn)光源才能產(chǎn)生陰影。而且有的材料是受光源影響，沒有光就是黑的。而一些材料是不受光影響的。光源的創(chuàng)建，如直射光：
constlight =newTHREE.DirectionalLight(0xffffff,0.9)復(fù)制代碼
THREE.xxxLight指的是框架自帶的光源構(gòu)造函數(shù)，一般實(shí)例化的時(shí)候需要的參數(shù)是color、intensity、distance等配置。另外，一個3d世界當(dāng)然不是一種光構(gòu)成，所以光可以疊加，疊加的結(jié)果作用與物體上。
而且物體的影子也不是白送的，需要某些支持影子的光加上開發(fā)者配置：
// 光產(chǎn)生影子light.castShadow =true;// 地面接受影子ground.receiveShadow =true;// 物體產(chǎn)生影子mesh.castShadow =true;復(fù)制代碼
3. 調(diào)試工具
軌道控制器
加上此控制器，就可以通過鼠標(biāo)拖拽、滾動對整個畫面進(jìn)行拖拽放縮 軌道控制器代碼在THREE官方github上，如果使用的時(shí)候報(bào)錯THREE.OrbitControls is not a constructor，那么就copy一份下來，第一行加一個window：window.THREE.OrbitControls = ...
使用方法就是new一個控制器，然后監(jiān)聽變化，觸發(fā)render
constcontrols =newTHREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement);? ? ? ? controls.addEventListener("change", () => {? ? ? ? ? renderer.render(scene, camera);? ? ? ? });? ? ? ? controls.minDistance =1;? ? ? ? controls.maxDistance =2000;? ? ? ? controls.enablePan =false;復(fù)制代碼
性能監(jiān)控
源代碼?？梢钥截愊聛?，掛在window上
官方大部分例子都使用了一個stat的插件，在左上角會出現(xiàn)性能變化的曲線，供我們調(diào)試使用。使用方法：
conststat =newStats();document.body.appendChild(stat.dom);// 改造render函數(shù)functionrender(){? ? ? renderer.render(scene, camera);? ? ? stat.update();? ? }復(fù)制代碼
4. let's coding
先把場景、攝像機(jī)、渲染器弄出來，然后添加一個紅色的球
functioninit(){constrenderer =newTHREE.WebGLRenderer();? ? ? renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);? ? ? renderer.setSize(window.innerWidth,window.innerHeight);document.body.appendChild(renderer.domElement);// 場景constscene =newTHREE.Scene();// 相機(jī)constcamera =newTHREE.PerspectiveCamera(90,window.innerWidth /window.innerHeight,0.1,100);? ? ? camera.position.set(10,0,0);// 軌道控制器constcontrols =newTHREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement);? ? ? controls.addEventListener("change", render);? ? ? controls.minDistance =1;? ? ? controls.maxDistance =200;? ? ? controls.enablePan =false;// 新增一個紅色球constgeometry =newTHREE.SphereGeometry(1,10,10);constmaterial =newTHREE.MeshBasicMaterial({color:0xff0000});constmesh =newTHREE.Mesh(geometry, material);? ? ? scene.add(mesh);// 坐標(biāo)軸輔助線scene.add(newTHREE.AxisHelper(1000));? ? ? controls.update();// 控制器需要controls.target.copy(mesh.position);functionrender(){? ? ? ? renderer.render(scene, camera);? ? ? }functionr(){? ? ? ? render();? ? ? ? requestAnimationFrame(r)? ? ? }? ? ? r()? ? }? ? ? ? init();復(fù)制代碼
此時(shí)，可以看見坐標(biāo)原點(diǎn)上有一個球。其實(shí)，一個幾何體紋理是可以使用圖片的，甚至還可以使用視頻，此時(shí)不能雙擊打開html，需要本地起一個服務(wù)器打開。我們改造一下mesh:
functionaddImg(url, scene, n =1){consttexture = THREE.ImageUtils.loadTexture(url);constmaterial =newTHREE.MeshBasicMaterial({map: texture });constgeometry =newTHREE.SphereGeometry(1,10,10);constmesh =newTHREE.Mesh(geometry, material);? ? ? scene.add(mesh);returnmesh;? ? }// const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 10, 10);// const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 });// const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);// 去酷家樂找了一個圖constmesh = addImg("https://qhyxpicoss.kujiale.com/r/2019/07/01/L3D137S8ENDIADDWAYUI5L7GLUF3P3WS888_3000x4000.jpg?x-oss-process=image/resize,m_fill,w_1600,h_920/format,webp", scene,1);? ? ? scene.add(mesh);復(fù)制代碼
原點(diǎn)顯示一個圖作為紋理的球
基本都o(jì)k了，怎么實(shí)現(xiàn)全景看房呢？我們上面的條件都o(jì)k了，最后需要做的事情是：將攝像機(jī)放在球體中心、軌道控制器放縮上限最小最大設(shè)置成1和2、渲染mesh內(nèi)表面
// 調(diào)整maxcontrols.minDistance =1;// controls.maxDistance = 200;controls.maxDistance =2;// 調(diào)整球大小// const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 10, 10);constgeometry =newTHREE.SphereGeometry(50,256,256);// 攝像機(jī)放球體中心// camera.position.set(10, 0, 0);camera.position.set(-0.3,0,0);// 渲染球體的雙面constmaterial =newTHREE.MeshLambertMaterial({map: texture });? ? ? material.side = THREE.DoubleSide;復(fù)制代碼
全景看房的效果就出來了，然后只需拖動就可以調(diào)整角度了。引入是普通平面圖，所以圖的首尾交接有一點(diǎn)問題。
這只是實(shí)現(xiàn)的一個思路，實(shí)現(xiàn)的方法有很多，如柱體、立方體，圖片可能是扇形的全景圖也可能是多個圖片拼接起來的。具體的細(xì)節(jié)根據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整
全部代碼如下，需要引入three.js、orbitcontrol
全部代碼
functioninit() {? ? ? const renderer = new THREE.WebGLRenderer();? ? ? renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);? ? ? renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);? ? ? document.body.appendChild(renderer.domElement);? ? ? const scene = new THREE.Scene();? ? ? const camera = new THREE.PerspectiveCamera(? ? ? ? 90,? ? ? ? window.innerWidth / window.innerHeight,? ? ? ? 0.1,? ? ? ? 100? ? ? );? ? ? // camera.position.set(10, 0, 0);? ? ? camera.position.set(-0.3, 0, 0);? ? ? const controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement);? ? ? controls.addEventListener("change", render);? ? ? controls.minDistance = 1;? ? ? // controls.maxDistance = 200;? ? ? controls.maxDistance = 2;? ? ? controls.enablePan =false;? ? ? // const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 10, 10);? ? ? // const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 });? ? ? // const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);? ? ? const mesh = addImg("https://qhyxpicoss.kujiale.com/r/2019/07/01/L3D137S8ENDIADDWAYUI5L7GLUF3P3WS888_3000x4000.jpg?x-oss-process=image/resize,m_fill,w_1600,h_920/format,webp", scene, 1);? ? ? scene.add(mesh);? ? ? controls.update();? ? ? controls.target.copy(mesh.position);functionrender() {? ? ? ? renderer.render(scene, camera);? ? ? }functionr() {? ? ? ? render();? ? ? ? requestAnimationFrame(r)? ? ? }? ? ? scene.add(new THREE.AxisHelper(1000));? ? ? r()? ? }functionaddImg(url, scene, n = 1) {? ? ? const texture = THREE.ImageUtils.loadTexture(url);? ? ? const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture });? ? ? // const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 10, 10);? ? ? const geometry = new THREE.SphereGeometry(50, 256, 256);? ? ? const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);? ? ? material.side = THREE.DoubleSide;? ? ? scene.add(mesh);returnmesh;? ? }? ? init();復(fù)制代碼
