老程序员的数字游戏开发笔记（五） —— 你用Three.js构建的第一个3D场景（轻量级互动WEB应用辅助）
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入门简谈
入门Three.js的第一步，就是认识场景Scene、相机Camera、渲染器Renderer三个基本概念。
您了解前面的Godot开发之后，再来看这些概念就一目了然啦。
小伙伴们，这里的技术路线是AI与游戏应用融合发展探索的模式，所以，AI工具方法与游戏应用开发我会同步进行，当然，我还有日常很多技术工作要做，人生嘛，充实一点。嘻嘻。
第一个案例很重要，只要你能把第一个3D案例搞明白，后面学习就会非常顺利了。
3D场景Scene的创建
三维场景Scene
你可以把三维场景Scene (opens new window)对象理解为虚拟的3D场景，用来表示模拟生活中的真实三维场景,或者说三维世界。
// 创建3D场景对象Scene
const scene = new THREE.Scene();
物体形状：几何体Geometry
Three.js提供了各种各样的几何体API，用来表示三维物体的几何形状。
文档搜索关键词geometry你可以看到threejs提供各种几何体相关API，具体使用方法，也可以参考文档。
//创建一个长方体几何对象Geometry
const geometry = new THREE.BoxGeometry(100, 100, 100);
物体外观：材质Material
如果你想定义物体的外观效果，比如颜色，就需要通过材质Material相关的API实现。
threejs不同材质渲染效果不同，下面就以threejs最简单的网格基础材质MeshBasicMaterial (opens new window)为例给大家实现一个红色材质效果。
//创建一个材质对象Material
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
color: 0xff0000,//0xff0000设置材质颜色为红色
});
物体：网格模型Mesh
实际生活中有各种各样的物体，在threejs中可以通过网格模型Mesh (opens new window)表示一个虚拟的物体，比如一个箱子、一个鼠标。
// 两个参数分别为几何体geometry、材质material
const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material); //网格模型对象Mesh
模型位置.position
实际生活中，一个物体往往是有位置的，对于threejs而言也是一样的，你可以通过位置属性.position定义网格模型Mesh在三维场景Scene中的位置。
const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material); //网格模型对象Mesh
//设置网格模型在三维空间中的位置坐标，默认是坐标原点
mesh.position.set(0,10,0);
.add()方法
在threejs中你创建了一个表示物体的虚拟对象Mesh，需要通过.add()方法，把网格模型mesh添加到三维场景scene中。
scene.add(mesh);
透视投影相机
Threejs如果想把三维场景Scene渲染到web网页上，还需要定义一个虚拟相机Camera，就像你生活中想获得一张照片，需要一台用来拍照的相机。
透视投影相机PerspectiveCamera
Threejs提供了正投影相机OrthographicCamera (opens new window)和透视投影相机PerspectiveCamera (opens new window)。
先给大家比较常用的透视投影相机PerspectiveCamera。
透视投影相机PerspectiveCamera本质上就是在模拟人眼观察这个世界的规律。
// 实例化一个透视投影相机对象
const camera = new THREE.PerspectiveCamera();
相机位置.position
生活中用相机拍照，你相机位置不同，拍照结果也不同，threejs中虚拟相机同样如此。
比如有一间房子，你拿着相机站在房间里面，看到的是房间内部，站在房子外面看到的是房子外面效果。
相机对象Camera具有位置属性.position，通过位置属性.position可以设置相机的位置。
//相机在Three.js三维坐标系中的位置
// 根据需要设置相机位置具体值
camera.position.set(200, 200, 200);
相机观察目标.lookAt()
你用相机拍照你需要控制相机的拍照目标，具体说相机镜头对准哪个物体或说哪个坐标。对于threejs相机而言，就是设置.lookAt()方法的参数，指定一个3D坐标。
//相机观察目标指向Threejs 3D空间中某个位置
camera.lookAt(0, 0, 0); //坐标原点
camera.lookAt(0, 10, 0); //y轴上位置10
camera.lookAt(mesh.position);//指向mesh对应的位置
判断相机相对三维场景中长方体位置
你可以把三维场景中长方体mesh想象为一个房间，然后根据相机位置和长方体位置尺寸对比，判断两者相对位置。你可以发现设置相机坐标(200, 200, 200)，位于长方体外面一处位置。
// 长方体尺寸100, 100, 100
const geometry = new THREE.BoxGeometry( 100, 100, 100 );
const mesh = new THREE.Mesh(geometry,material);
// 网格模型位置xyz坐标：0,10,0
mesh.position.set(0,10,0);
// 相机位置xyz坐标：200, 200, 200
camera.position.set(200, 200, 200);
定义相机渲染输出的画布尺寸
你生活中相机拍照的照片是有大小的，对于threejs而言一样，需要定义相机在网页上输出的Canvas画布(照片)尺寸，大小可以根据需要定义，这里先随机定义一个尺寸。
Canvas画布：课程中会把threejs虚拟相机渲染三维场景在浏览器网页上呈现的结果称为Canvas画布。
// 定义相机输出画布的尺寸(单位:像素px)
const width = 800; //宽度
const height = 500; //高度
透视投影相机PerspectiveCamera：视锥体
透视投影相机的四个参数fov, aspect, near, far构成一个四棱台3D空间，被称为视锥体，只有视锥体之内的物体，才会渲染出来，视锥体范围之外的物体不会显示在Canvas画布上。
// width和height用来设置Three.js输出的Canvas画布尺寸(像素px)
const width = 800; //宽度
const height = 500; //高度
// 30:视场角度, width / height:Canvas画布宽高比, 1:近裁截面, 3000：远裁截面
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(30, width / height, 1, 3000);
PerspectiveCamera参数介绍：
PerspectiveCamera( fov, aspect, near, far )
| 参数 | 含义 | 默认值 |
|---|---|---|
| fov | 相机视锥体竖直方向视野角度 | 50 |
| aspect | 相机视锥体水平方向和竖直方向长度比，一般设置为Canvas画布宽高比width / height | 1 |
| near | 相机视锥体近裁截面相对相机距离 | 0.1 |
| far | 相机视锥体远裁截面相对相机距离，far-near构成了视锥体高度方向 | 2000 |
渲染器
生活中如果有了景物和相机，那么如果想获得一张照片，就需要你拿着相机，按一下，咔，完成拍照。对于threejs而言，如果完成“咔”这个拍照动作，就需要一个新的对象，也就是WebGL渲染器WebGLRenderer (opens new window)。
WebGL渲染器WebGLRenderer
通过WebGL渲染器WebGLRenderer (opens new window)可以实例化一个WebGL渲染器对象。
// 创建渲染器对象
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
设置Canvas画布尺寸.setSize()
// 定义threejs输出画布的尺寸(单位:像素px)
const width = 800; //宽度
const height = 500; //高度
renderer.setSize(width, height); //设置three.js渲染区域的尺寸(像素px)
渲染器渲染方法.render()
渲染器WebGLRenderer执行渲染方法.render()就可以生成一个Canvas画布(照片)，并把三维场景Scene呈现在canvas画布上面,你可以把.render()理解为相机的拍照动作“咔”。
renderer.render(scene, camera); //执行渲染操作
渲染器Canvas画布属性.domElement
渲染器WebGLRenderer通过属性.domElement可以获得渲染方法.render()生成的Canvas画布，.domElement本质上就是一个HTML元素：Canvas画布。
document.body.appendChild(renderer.domElement);
Canvas画布插入到任意HTML元素中
<div id="webgl" style="margin-top: 200px;margin-left: 100px;"></div>
document.getElementById('webgl').appendChild(renderer.domElement);
最后
基于vscode配置live-server插件，把这一小段代码跑起来。
原文地址：https://blog.csdn.net/snowdenkeke/article/details/142982336
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