本文档涵盖了Three.js与GSAP动画库综合应用的关键技术和实现方法，基于实际代码示例进行讲解，展示如何利用GSAP库创建丰富的3D动画效果。
1. GSAP动画库导入与初始化
在项目中使用GSAP动画库需要先导入并进行初始化：
import * as THREE from "three";
// 导入轨道控制器
import { OrbitControls } from "three/examples/jsm/controls/OrbitControls";
// 导入动画库
import gsap from "gsap";
// 导入dat.gui
import * as dat from "dat.gui";
const textureLoader = new THREE.TextureLoader();
const particlesTexture = textureLoader.load("./textures/particles/1.png");
// 1、创建场景
const scene = new THREE.Scene();
// 2、创建相机
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
75,
window.innerWidth / window.innerHeight,
0.1,
300
);
// 设置相机位置
camera.position.set(0, 0, 18);
scene.add(camera);
// 初始化渲染器
const renderer = new THREE.WebGLRenderer({ alpha: true });
// 设置渲染的尺寸大小
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
// 开启场景中的阴影贴图
renderer.shadowMap.enabled = true;
renderer.physicallyCorrectLights = true;
// 将webgl渲染的canvas内容添加到body
document.body.appendChild(renderer.domElement);
// 添加坐标轴辅助器
const axesHelper = new THREE.AxesHelper(5);
scene.add(axesHelper);
// 设置时钟
const clock = new THREE.Clock();
// 鼠标的位置对象
const mouse = new THREE.Vector2();
// 创建投射光线对象
const raycaster = new THREE.Raycaster();
// 红色材质（用于交互效果）
const redMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({
color: "#ff0000",
});
2. 立方体网格动画
2.1 立方体网格创建
创建一个由多个立方体组成的3D网格，用于第一屏的视觉效果：
// 创建立方体几何体
const cubeGeometry = new THREE.BoxBufferGeometry(2, 2, 2);
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
wireframe: true, // 线框模式
});
// 创建立方体网格
let cubeArr = [];
let cubeGroup = new THREE.Group();
for (let i = 0; i < 5; i++) {
for (let j = 0; j < 5; j++) {
for (let z = 0; z < 5; z++) {
const cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, material);
cube.position.set(i * 2 - 4, j * 2 - 4, z * 2 - 4); // 设置立方体位置
cubeGroup.add(cube);
cubeArr.push(cube);
}
}
}
scene.add(cubeGroup);
2.2 立方体网格旋转动画
使用GSAP库实现立方体网格的连续旋转动画：
// 立方体网格旋转动画
gsap.to(cubeGroup.rotation, {
x: "+=" + Math.PI * 2, // X轴旋转一周
y: "+=" + Math.PI * 2, // Y轴旋转一周
duration: 10, // 动画持续时间10秒
ease: "power2.inOut", // 缓动函数
repeat: -1, // 无限重复
});
3. 三角形几何体动画
3.1 随机三角形生成
创建一系列随机形状的三角形，形成独特的视觉效果：
// 创建三角形组
var sjxGroup = new THREE.Group();
for (let i = 0; i < 50; i++) {
// 每一个三角形，需要3个顶点，每个顶点需要3个值
const geometry = new THREE.BufferGeometry();
const positionArray = new Float32Array(9);
for (let j = 0; j < 9; j++) {
if (j % 3 == 1) {
positionArray[j] = Math.random() * 10 - 5; // Y轴特殊处理
} else {
positionArray[j] = Math.random() * 10 - 5;
}
}
geometry.setAttribute(
"position",
new THREE.BufferAttribute(positionArray, 3)
);
// 随机颜色
let color = new THREE.Color(Math.random(), Math.random(), Math.random());
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
color: color,
transparent: true,
opacity: 0.5,
side: THREE.DoubleSide,
});
// 根据几何体和材质创建物体
let sjxMesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
sjxGroup.add(sjxMesh);
}
sjxGroup.position.set(0, -30, 0); // 设置三角形组的位置
scene.add(sjxGroup);
3.2 三角形组旋转动画
使用GSAP库实现三角形组的连续旋转动画：
// 三角形组旋转动画
gsap.to(sjxGroup.rotation, {
x: "-=" + Math.PI * 2, // X轴反向旋转一周
z: "+=" + Math.PI * 2, // Z轴正向旋转一周
duration: 12, // 动画持续时间12秒
ease: "power2.inOut", // 缓动函数
repeat: -1, // 无限重复
});
4. 点光源与小球动画
4.1 球体和光源设置
创建一个带有光源的动态场景：
// 创建球体组
const sphereGroup = new THREE.Group();
const sphereGeometry = new THREE.SphereBufferGeometry(1, 20, 20);
const spherematerial = new THREE.MeshStandardMaterial({
side: THREE.DoubleSide,
});
const sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry, spherematerial);
sphere.castShadow = true; // 启用阴影投射
sphereGroup.add(sphere);
// 创建平面
const planeGeometry = new THREE.PlaneBufferGeometry(20, 20);
const plane = new THREE.Mesh(planeGeometry, spherematerial);
plane.position.set(0, -1, 0);
plane.rotation.x = -Math.PI / 2;
plane.receiveShadow = true; // 启用阴影接收
sphereGroup.add(plane);
// 添加环境光
const light = new THREE.AmbientLight(0xffffff, 0.5);
sphereGroup.add(light);
// 创建小球（带光源）
const smallBall = new THREE.Mesh(
new THREE.SphereBufferGeometry(0.1, 20, 20),
new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 })
);
smallBall.position.set(2, 2, 2);
// 点光源
const pointLight = new THREE.PointLight(0xff0000, 3);
pointLight.castShadow = true;
pointLight.shadow.radius = 20; // 阴影模糊度
pointLight.shadow.mapSize.set(512, 512); // 阴影贴图分辨率
smallBall.add(pointLight);
sphereGroup.add(smallBall);
sphereGroup.position.set(0, -60, 0);
scene.add(sphereGroup);
4.2 小球位置动画
使用GSAP库实现小球的位置动画，创造弹跳和移动效果：
// 小球水平移动动画
gsap.to(smallBall.position, {
x: -3, // 移动到x=-3位置
duration: 6, // 动画持续时间6秒
ease: "power2.inOut", // 缓动函数
repeat: -1, // 无限重复
yoyo: true, // 往返运动
});
// 小球垂直移动动画（弹跳效果）
gsap.to(smallBall.position, {
y: 0, // 移动到y=0位置
duration: 0.5, // 动画持续时间0.5秒
ease: "power2.inOut", // 缓动函数
repeat: -1, // 无限重复
yoyo: true, // 往返运动
});
5. 动画循环与渲染
5.1 动画循环函数
实现基本的动画循环和渲染：
function render() {
let deltaTime = clock.getDelta();
// 鼠标移动影响相机位置
camera.position.x += (mouse.x * 10 - camera.position.x) * deltaTime * 5;
renderer.render(scene, camera);
requestAnimationFrame(render);
}
render(); // 启动动画循环
// 监听鼠标位置
window.addEventListener("mousemove", (event) => {
mouse.x = event.clientX / window.innerWidth - 0.5;
mouse.y = event.clientY / window.innerHeight - 0.5;
});
5.2 相机跟随动画
实现相机跟随鼠标移动的动画效果：
// 监听鼠标位置
window.addEventListener("mousemove", (event) => {
mouse.x = event.clientX / window.innerWidth - 0.5;
mouse.y = event.clientY / window.innerHeight - 0.5;
});
function render() {
let deltaTime = clock.getDelta();
// 鼠标移动影响相机位置
camera.position.x += (mouse.x * 10 - camera.position.x) * deltaTime * 5;
renderer.render(scene, camera);
requestAnimationFrame(render);
}
6. 交互动画
6.1 鼠标点击交互动画
实现鼠标点击时的交互效果：
// 创建投射光线对象
const raycaster = new THREE.Raycaster();
const mouse = new THREE.Vector2();
// 监听鼠标点击事件
window.addEventListener("click", (event) => {
mouse.x = (event.clientX / window.innerWidth) * 2 - 1;
mouse.y = -((event.clientY / window.innerHeight) * 2 - 1);
raycaster.setFromCamera(mouse, camera);
let result = raycaster.intersectObjects(cubeArr);
// 改变相交物体的材质颜色
result.forEach((item) => {
item.object.material = redMaterial;
});
});
总结
本章详细介绍了Three.js中创建3D动画特效的几种主要动画效果：
- GSAP动画库导入与初始化：导入GSAP动画库并初始化所需变量
- 立方体网格动画：通过GSAP库实现的连续旋转动画，创造动态的3D网格效果
- 三角形几何体动画：随机生成的三角形组合，配合旋转动画创造抽象艺术效果
- 点光源与小球动画：带动画的小球与点光源，展现动态光影效果
- 动画循环与渲染：实现基本的动画循环和渲染机制
- 相机跟随动画：实现相机跟随鼠标移动的动画效果
此外，还实现了实现鼠标点击交互效果，共同构成了完整的3D动画体验。通过合理运用Three.js和GSAP动画库，可以创造出丰富多样的3D动画效果。
