项目源码地址：gitee.com/powerJproud…

一、为什么要学Three.js?

目前许多公司企业对web3D可视化技术需求越来越多，比如公司需求在官网上可视化3D展示公司形象、政府的一些新基建项目（数字孪生、智慧城市、智慧工厂等项目）、汽车的3D展示等场景都有用到web3D可视化技术。

而Three.js是基于WebGL的Javascript开源框架，简言之，就是能够实现3D效果的JS库。它的出现让web3D应用开发更简单。

二、小试牛刀

1. 搭建three.js开发环境

安装parcel打包工具

npm install parcel-bundler

配置package.json

  "scripts": {
    "dev": "parcel src/index.html",
    "build": "parcel build src/index.html"
  },

项目结构

2. 渲染场景和物体

2.1 导入threejs

import * as THREE from "three";

2.2 创建场景和相机

// 创建场景
const scene = new THREE.Scene();
// 创建相机
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
  75, //视野角度（FOV）
  window.innerWidth / window.innerHeight, // 长宽比
  0.1, // 近截面
  1000 // 远截面
);

// 设置相机位置
camera.position.set(0, 0, 10);
// 添加相机到场景中
scene.add(camera);

3. 创建几何体和材质

// 创建几何体
const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1);

// 材质
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
  color: 0x00ff00,
});

// 关联几何体和材质
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);

// 添加几何体到场景
scene.add(cube);

4. 初始化渲染器

// 初始化渲染器
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);

// 将webgl渲染的canvas内容添加到body
document.body.appendChild(renderer.domElement);

5. 添加轨道控制器和坐标轴辅助器

// 导入轨道控制器
import { OrbitControls } from "three/examples/jsm/controls/OrbitControls";

// 添加轨道控制器

const controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement);

controls.enableDamping = true;


// 添加坐标轴辅助器

const axesHelper = new THREE.AxesHelper(5);

scene.add(axesHelper);

6. 定义渲染函数并使用


function animate() {
  controls.update();
  renderer.render(scene, camera);
  // 渲染下一帧的时候就调用animate
  requestAnimationFrame(animate);
}
animate();

运行 npm run dev

7. 画面自适应调整

// 监听画面变化（放置代码末尾）
window.addEventListener("resize", () => {
  const iwidth = window.innerWidth;
  const iheigt = window.innerHeight;
  //更新摄像头
  camera.aspect = iwidth / iheigt;
  // 更新摄像机投影矩阵
  camera.updateProjectionMatrix();
  // 更新渲染器
  renderer.setSize(iwidth, iheigt);
  // 设置渲染器像素比
  renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);
});

8. 加入Gsap动画库

Gsap动画库能够提供控制物体的动画属性和方法

8.1 安装并引入Gsap动画库

npm install gsap

import gsap from "gsap";

8.2 使用Gsap

// 将几何体位置移动
gsap.to(cube.position, {
x: 5, // 沿x轴移动5个像素
ease: 'power1.out', // 使用power1.out模式进行移动
duration: 5, // 持续时间5秒
repeat: -1, // 循环执行
yoyo: true // 动画流畅度优化
});
// 将几何体旋转
gsap.to(cube.rotation, { x: 2 * Math.PI, duration: 5, repeat: -1 });

9. 加入用户图形界面

9.1 安装并引入gui

npm install --save dat.gui

import * as dat from "dat.gui";

9.2 使用用户图形界面gui

// 应用图形界面更改变量
const gui = new dat.GUI();
gui.add(cube.position, "x")
  .min(0) // 最小值
  .max(5) // 最大值
  .step(0.05) // 调节的精度
  .name("移动x坐标") // 属性名
  .onChange((value) => {
     //监听回调
    console.log("值被修改了：", value);
  });

// 修改物体的颜色
const params = {
  color: "#fff",
  fn: () => {
    gsap.to(cube.position, {
      x: 5,
      ease: "power1.out",
      duration: 5,
      repeat: -1,
      yoyo: true,
    });
  },
};
gui.addColor(params, "color").onChange((value) => {
  cube.material.color.set(value)
});

// 设置是否显示目标物
gui.add(cube, "visible").name("是否显示");

// 添加文件夹
var folder = gui.addFolder("设置立方体");
// 将配置材质的属性加入folder文件夹
folder.add(cube.material, "wireframe");
// 将点击触发某个事件的方法加入到folder文件夹
folder.add(params, "fn").name("立方体运动");

效果：

三、渐入佳境

1. 材质与纹理

1.1 导入基础纹理

const textureLoader = new THREE.TextureLoader();
const floorColor = textureLoader.load(require("../assets/img/door/color.jpg"));

1.2 添加纹理到材质上

// # 基础网格材质(MeshBasicMaterial)
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
  color: ffffff, // 材质的颜色
  map: floorColor, // 颜色贴图
});

1.3 透明材质与透明纹理

alpha贴图是一张灰度纹理，用于控制整个表面的不透明度。（黑色：完全透明；白色：完全不透明）。

// 添加黑则隐白则显的纹理用于透明化非主体部分
const doorAplhaColor = textureLoader.load(
  require("../assets/img/door/alpha.jpg")
);;
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
  color: ffffff, // 材质的颜色
  map: floorColor, // 颜色贴图
  alphaMap: doorAplhaColor, // alpha贴图
  transparent: true // 设置黑透白显
});

导入纹理与材质效果：

Three.js从入门到放弃