前言
Three.js作为一个强大的3D图形库，与数据可视化的融合为业务展示带来了新的可能性。通过将抽象的数据转化为可视化图形，使得数据变得更加生动、易于理解，并为开发者和研究者提供了全新的机遇。
当前环境
尽管Three.js数据可视化已经取得了显著的进展，但仍然面临一些挑战和未来的发展方向，包括：
- 性能优化： 在处理大规模数据集时，性能仍然是一个挑战。需要进一步优化和充分利用WebGL的性能潜力。
- 可访问性： Three.js数据可视化需要关注在各种设备和对残障用户的可访问性，这需要更多的研究和开发工作。
- 数据互操作性： 将Three.js与其他数据分析和可视化工具集成，以便更轻松地导入和导出数据，是一个待解决的问题。
作者背景
在进入B端大场景之前，我在C端数字孪生项目中负责数据交互部分。这包括前端业务逻辑展示、图表分析、物联网数据接入和协议转化（例如modbus、tcp、mqtt），以及与各种视联网业务的对接（如海康、宇视、大华）。同时，我也探索了在B端中使用Three.js的3D组件，包括3D图表、小场景展示和参数化场景搭建等。
技能要求
- 熟练掌握基本的前端知识。
- 掌握至少一种前端框架，推荐使用React、Vue或Svelte。
- 具备基础的3D数字孪生知识。
开发依赖项与常用插件
| 名称 | 作用 | 来源 | 备注 |
|---|---|---|---|
| Vue全家桶(Vue Router、Pinia) | 支持构建响应式内容 | 官方 | |
| Lodash | 处理复杂数据 | 官方 | |
| Axios | 数据接入 | 官方 | |
| Three.js | 构建3D场景 | 官方 | |
| Day.js | 处理日期 | 官方 | 可以使用Moment.js替代 |
| DPlayer | 视频播放插件 | 官方 | 支持HLS、FLV等监控格式 |
| Layer Vue | 弹窗插件 | 官方 | 可以使用其他插件替代 |
| Autofit.js | 页面缩放适配 | 第三方 | |
| GSAP | 补间动画 | 官方 | 可以使用Tween.js替代 |
| File-Viewer3 | 文件预览插件 | 第三方 | |
| ECharts | 图表框架 | 官方 | 可以使用Chart.js等替代 |
| Mock、Node-RED(推荐) | 模拟数据接入 | 官方 |
开发工具推荐
| 名称 | 作用 | 来源 | 备注 |
|---|---|---|---|
| VSCode | 代码编辑 | 官方 | |
| API Post | 接口测试 | 官方 | |
| Blender | 3D模型编辑与查看 | 官方 | |
| Photoshop | 素材处理 | 官方 | |
| 像素大厨 | 原型图标注 | 官方 | |
| 格式工厂 | 媒体资源处理 | 官方 | 3D场景优化所需 |
| VLC | 视频流查看 | 官方 | 不涉及监控对接可忽略 |
相关术语
- 3D相关： 场景（Scene）、相机（Camera）、透视相机（PerspectiveCamera）、渲染器（Renderer）、几何体（Geometry）、材质（Material）、网格（Mesh）、灯光（Light）、动画（Animation）、纹理（Texture）、控制器（Controller）、加载器（Loader）、粒子系统（Particle System）、UV映射（UV Mapping）、阴影（Shadow）等。
- 其他： 资源池、销毁（Destroy）、克隆（Clone）、渲染（Render）、组（Group）、遍历（Traverse）、2D渲染器（CSS2DRenderer）、3D渲染器（CSS3DRenderer）等。
后续展望
至此，本文已经完成了Three.js的前期准备介绍。后续内容将包括：
- 完整的可视化工程搭建指南，适合新手入门。
- 使用墨卡托投影实现离线地图，特别适用于政务部门离线地图和应用标注。
- 从0到1的完整实践，构建基于Three.js的3D图表Web组件（使用Svelte框架）。
- 使用数据驱动的方式生成场景，实现动态监控和智能分析，适用于智慧园区和数字孪生项目。
- 物联网数据接入和智能分析实践。
- 性能调优方案，包括资源池管理、内存优化、浏览器多线程等。
- 使用WebWorker改进控制器和渲染器，提升性能。
