什么是 Three.js?
Three.js 是一个 3D JavaScript 库,它可以帮助你为网络创造3D体验,而且非常容易使用。如果你想让你的网站更加炫酷,那么 Three.js 一定是你的好帮手。
Three.js 是一个在 MIT 许可下的 JavaScript 库,它在 WebGL 之上运行。这个库的目标就是简化处理3D内容的过程。只需要几行代码,你就可以获得一个动画3D场景,而且你无需了解复杂的着色器和矩阵。
什么是 WebGL?
WebGL 是一种 JavaScript API,它可以在画布中呈现三角形,而且速度非常快,因为它使用访问者的图形处理单元 (GPU)。GPU 可以进行数千次并行计算,这让我们可以在3D场景中进行复杂的运算。然而,尽管 WebGL 在处理3D场景方面非常出色,但仍然有一些缺点。例如,如果你想要创建一个复杂的场景,你需要掌握一些高级技巧,这可能对于初学者来说非常困难。此外,WebGL 也需要高性能的硬件来运行,因为它需要大量的计算资源。因此,如果你的计算机性能不足,那么使用 WebGL 可能会导致你的应用程序运行缓慢或崩溃。
原生 WebGL 非常困难,因为你需要手动写很多代码。但是 Three.js 消除了这个障碍,让你可以轻松创建3D场景。除了 Three.js 之外,还有其他一些工具可以帮助您更轻松地创建3D场景,例如 Babylon.js 和 A-Frame。这些工具提供了各种各样的功能,从简单的场景到复杂的虚拟现实体验。因此,如果您想要创建一个3D应用程序,您可以考虑使用这些工具来简化开发流程。
Three.js 的运行需要4个条件
- 场景 (scenes)
- 渲染器 (renderers)
- 相机 (cameras)
- 对象 (objects)
什么是场景?
在 Three.js 中,场景是一个非常重要的概念。它类似于一个容器或者说世界,可以包含各种对象、模型、粒子和灯光等。场景是 Three.js 中的一个核心组件,它是构建一个 3D 场景所必需的。通过将不同的对象添加到场景中,我们可以创建一个复杂的 3D 环境,从而实现更加生动、吸引人的 3D 体验。
什么是渲染器?
渲染器是一个非常重要的组件,它的工作是将我们的代码与设计渲染到我们的web中。在threejs中,我们通常使用 WebGLRenderer 类来进行渲染。WebGL是一种3D绘图标准,它允许我们在web上呈现复杂的3D图形,而不需要插件,这是非常棒的。 WebGLRenderer的一个伟大之处在于它提供了丰富的功能,例如对材质、灯光、阴影和反射的支持。这使得我们能够创建出更加逼真的场景和模型,从而提高用户体验。总之,渲染器是任何三维场景的重要组成部分,也是threejs中不可或缺的组件。
什么是对象?
在 Three.js 中,所有的元素都是对象,包括几何体、模型、粒子和灯光等。这些对象可以应用不同的材质和纹理,并使用相机和光源进行渲染。 Three.js 还提供了许多扩展和库,例如 MeshStandardMaterial 和 dat.gui,可以让你创建更高级的渲染效果和用户界面。
什么是相机?
在 Three.js 中,相机是非常重要的一个元素,用来决定我们观察场景的角度和位置。相机被用来模拟人眼对场景的观察,因此非常重要。在 Three.js 中,创建相机非常简单,我们可以使用 PerspectiveCamera 类来创建。这个类允许我们设置许多参数,例如视角、宽高比、近截面和远截面等等,因此我们可以完全控制相机的行为。
另外,在 Three.js 中,相机本身是不可见的,它仅用于计算和确定场景中物体的位置和角度。因此,我们只能看到相机所观察到的内容,而不能看到相机本身。这意味着,我们需要在场景中加入其他可见的对象,例如物体、灯光等等,才能看到场景。因此,在使用 Three.js 时,不仅需要了解相机的使用,还需要了解如何创建和操作其他类型的对象。
PerspectiveCamera( fov : Number, aspect : Number, near : Number, far : Number ) fov — 摄像机视锥体垂直视野角度 aspect — 摄像机视锥体长宽比 near — 摄像机视锥体近端面 far — 摄像机视锥体远端面
在Three.js中,我们可以拥有多个相机,但通常情况下只需要一个。
相机在Three.js中类似于一个锥形体,它受到视野范围和纵横比的影响。
视野范围:
视野是你的视角有多大。如果你使用一个非常大的角度,你将能够同时看到各个方向,但会失真很多,因为结果将绘制在一个小矩形上。如果使用小角度,则物体看起来会被放大。
那么如何将渲染到指定的位置呢?
在这种情况下,我们需要理解笛卡尔坐标系(这个比较难解释,所以这里我们使用图片来解释),通过x,y,z三个坐标轴在三维空间中进行定位。在WebGL与Threejs中使用的是正交右手坐标系:
- 正交右手坐标系:右手拇指代表X轴,食指代表Y轴,中指代表Z轴。
- 手臂和拇指代表Y轴。
- 与地面平行的是Z轴。
- 拇指代表X轴。
笛卡尔坐标系图示:
结尾
以上就是 Three.js 渲染流程的详细解释。了解这个流程对于理解 Three.js 的工作原理非常重要。如果你想要进一步深入学习 Three.js,我建议你查看官方文档和示例,这里有很多有用的信息和代码片段,可以帮助你更好地理解和使用 Three.js。此外,你也可以尝试创建自己的3D场景和模型,这将帮助你更好地掌握 Three.js 的技术和工作原理。希望这篇文章对你有所帮助,谢谢!