学习threejs，使用对象组合

🕗 发布于 2024-11-05 12:26 threejs 对象组合 Object3D

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文章目录

一、🍀前言
- 1.1 ☘️THREE.Object3D 三维物体
二、🍀使用对象组合
- 1. ☘️实现思路
- 2. ☘️代码样例

一、🍀前言

本文详细介绍如何基于threejs在三维场景中使用对象组合，亲测可用。希望能帮助到您。一起学习，加油！加油！

1.1 ☘️THREE.Object3D 三维物体

Three.js中大部分对象的基类，提供了一系列的属性和方法来对三维空间中的物体进行操纵。可以通过.add( object )方法来将对象进行组合，该方法将对象添加为子对象。
构造函数：
Object3D()，构造器中不带有参数。
属性：
castShadow：对象是否被渲染到阴影贴图中。默认值为false。
children：含有对象的子级的数组。
customDepthMaterial：渲染到深度贴图时此材质要使用的自定义深度材质。当使用DirectionalLight或SpotLight进行阴影投射时，如果您正在（a）修改顶点着色器中的顶点位置，（b）使用位移贴图，（c）alphaTest中使用alpha贴图，或（d）alphaTest中使用透明纹理，您必须指定customDepthMaterial以得到合适的阴影。默认值undefined。
customDistanceMaterial：与customDepthMaterial相同，但与PointLight一起使用。默认值为undefined。
frustumCulled：当这个属性被设置的时候，它将在渲染物体之前，检查每一帧的物体是否在摄像机的视锥体中。否则，即使该物体不可见，它也将在每一帧中被渲染，默认值为true。
id：只读 —— 表示该对象实例ID的唯一数字。
isObject3D：用于测试这个类或者派生类是否为Object3D，默认为true。你不应当对这个属性进行改变，因为它在内部使用，以用于优化。
layers：物体的层级关系。物体只有和一个正在使用的Camera至少在同一个层时才可见。
matrix：局部变换矩阵。
matrixAutoUpdate：当这个属性设置了之后，它将计算每一帧的位移、旋转（四元变换）和缩放矩阵，并重新计算matrixWorld属性。默认值是Object3D.DefaultMatrixAutoUpdate (true)。
matrixWorld：物体的世界变换。若这个Object3D没有父级，则它将和local transform .matrix（局部变换矩阵）相同。
matrixWorldNeedsUpdate：当这个属性设置了之后，它将计算在那一帧中的matrixWorld，并将这个值重置为false。默认值为false。
modelViewMatrix：这个值传递给着色器，用于计算物体的位置。
name：对象的名称，可选、不必唯一。默认值是一个空字符串。
normalMatrix：这个值传递给着色器，用于计算物体的光照。它是物体的modelViewMatrix矩阵中，左上角3x3子矩阵的逆的转置矩阵。使用这个特殊矩阵的原因，是只需使用modelViewMatrix就可以得出一个法线（缩放时）的非单位长度或者非垂直的方向（不规则缩放时）。另一方面，modelViewMatrix矩阵中的位移部分和法线的计算无关，因此Matrix3就已经足够了。
onAfterRender：一个可选的回调函数，在Object3D渲染之后直接执行。使用以下参数来调用此函数：renderer，scene，camera，geometry，material，group。
onBeforeRender：一个可选的回调函数，在Object3D渲染之前直接执行。使用以下参数来调用此函数：renderer，scene，camera，geometry，material，group。
parent：在scene graph（场景图）中，一个对象的父级对象。一个对象最多仅能有一个父级对象。
position：表示对象局部位置的Vector3。默认值为(0, 0, 0)。
quaternion：表示对象局部旋转的Quaternion（四元数）。
receiveShadow：材质是否接收阴影。默认值为false。
renderOrder：这个值将使得scene graph（场景图）中默认的的渲染顺序被覆盖，即使不透明对象和透明对象保持独立顺序。渲染顺序是由低到高来排序的，默认值为0。
rotation：物体的局部旋转，以弧度来表示。（请参阅Euler angles-欧拉角）
scale：物体的局部缩放。默认值是Vector3( 1, 1, 1 )。
up：这个属性由lookAt方法所使用，例如，来决定结果的朝向。默认值是Object3D.DefaultUp，即( 0, 1, 0 )。
userData：一个用于存储Object3D自定义数据的对象。它不应当包含对函数的引用，因为这些函数将不会被克隆。
uuid：该对象实例的UUID。这是一个自动生成的值，不应当对其进行修改。
visible：可见性。这个值为true时，物体将被渲染。默认值为true。

二、🍀使用对象组合

1. ☘️实现思路

1、初始化renderer渲染器
2、初始化Scene三维场景
3、初始化camera相机，定义相机位置 camera.position.set，设置相机方向camera.lookAt。
4、初始化THREE.AmbientLight环境光源，scene场景加入点光源，初始化THREE.PointLight点光源，设置点源位置，设置点光源投影，scene添加点光源。
5、加载几何模型：创建THREE.AxesHelper坐标辅助工具，创建THREE.Object3D三维体对象group。创建THREE.SphereGeometry球体对象，添加THREE.MeshLambertMaterial材质，生成球体Mesh对象sphere，group添加sphere对象。创建THREE.BoxGeometry立方体对象，添加THREE.MeshLambertMaterial材质，生成立方体Mesh对象cube，group添加cube对象。创建THREE.PlaneGeometry平面几何体对象，添加THREE.MeshStandardMaterial材质，生成平面几何体Mesh对象plane。scen添加创建的坐标辅助工具、group、plane对象。
6、加入gui控制、controls控制，加入stats监控器，监控帧数信息。

2. ☘️代码样例

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>learn38(使用对象组合)</title>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/build/three.js"></script>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/controls/OrbitControls.js"></script>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/libs/stats.min.js"></script>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/libs/dat.gui.min.js"></script>
</head>
<style>
    html, body {
        margin: 0;
        height: 100%;
    }

    canvas {
        display: block;
    }
</style>
<body onload="draw()">
</body>
<script>
  var renderer
  var initRender = () => {
    renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true})
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
    renderer.shadowMap.enabled = true
    renderer.shadowMap.type = THREE.PCFSoftShadowMap
    document.body.appendChild(renderer.domElement)
  }
  var camera
  var initCamera = () => {
    camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerHeight / window.innerHeight, 0.1, 1000)
    camera.position.set(0, 40, 50)
    camera.lookAt(new THREE.Vector3(0, 0, 0))
  }
  var scene
  var initScene = () => {
    scene = new THREE.Scene()
  }
  var gui
  var initGui = () => {
    gui = {
      sphereX: -5, //球的x轴的位置
      sphereY: 5, //球的y轴的位置
      sphereZ: 0, //球的z轴的位置
      sphereScale: 1, //球的缩放
      cubeX: 15, //立方体的x轴位置
      cubeY: 5, //立方体的y轴位置
      cubeZ: -5, //立方体的z轴的位置
      cubeScale: 1, //立方体的缩放
      groupX: 0, //模型组的x轴位置
      groupY: 0, //模型组的y轴位置
      groupZ: 0, //模型组的z轴的位置
      groupScale: 1, //模型组的缩放
      grouping: false, //是否整个模型组旋转
      rotate: false, //是否旋转
    }
    var datGui = new dat.GUI()
    //将设置属性添加到gui当中，gui.add(对象，属性，最小值，最大值）

    //球型的操
    var sphereFolder = datGui.addFolder("sphere")
    sphereFolder.add(gui, "sphereX", -30, 30).onChange(function (e) {
      sphere.position.x = e
    })
    sphereFolder.add(gui, "sphereY", -30, 30).onChange(function (e) {
      sphere.position.y = e
    })
    sphereFolder.add(gui, "sphereZ", -30, 30).onChange(function (e) {
      sphere.position.z = e
    })
    sphereFolder.add(gui, "sphereScale", 0, 3).onChange(function (e) {
      sphere.scale.set(e, e, e)
    })

    //立方体的操作
    var cubeFolder = datGui.addFolder("cube")
    cubeFolder.add(gui, "cubeX", -30, 30).onChange(function (e) {
      cube.position.x = e
    })
    cubeFolder.add(gui, "cubeY", -30, 30).onChange(function (e) {
      cube.position.y = e
    })
    cubeFolder.add(gui, "cubeZ", -30, 30).onChange(function (e) {
      cube.position.z = e
    })
    cubeFolder.add(gui, "cubeScale", 0, 3).onChange(function (e) {
      cube.scale.set(e, e, e)
    })

    //场景组的操作
    var groupFolder = datGui.addFolder("group")
    groupFolder.add(gui, "groupX", -30, 30).onChange(function (e) {
      group.position.x = e
    })
    groupFolder.add(gui, "groupY", -30, 30).onChange(function (e) {
      group.position.y = e
    })
    groupFolder.add(gui, "groupZ", -30, 30).onChange(function (e) {
      group.position.z = e
    })
    groupFolder.add(gui, "groupScale", 0, 3).onChange(function (e) {
      group.scale.set(e, e, e)
    })

    //添加旋转功能
    datGui.add(gui, "grouping")
    datGui.add(gui, "rotate")
  }
  var light
  var initLight = () => {
    scene.add(new THREE.AmbientLight(0x444444))
    light = new THREE.PointLight(0xffffff)
    light.position.set(15, 50, 10)
    light.castShadow = true
    scene.add(light)
  }
  var shpere, cube, group
  var initModel = () => {
    var helper = new THREE.AxesHelper(50)
    scene.add(helper)

    group = new THREE.Object3D()
    scene.add(group)

    var sphereGeometry = new THREE.SphereGeometry(5, 200, 200)
    var sphereMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xaaaaaa})

    sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry, sphereMaterial)
    sphere.position.set(-5, 5, 0)
    sphere.castShadow = true
    group.add(sphere)

    var cubeGeometry = new THREE.BoxGeometry(10, 10, 8)
    var cubeMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0x00ffff})
    cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterial)
    cube.position.set(15, 5, -5)
    cube.castShadow = true
    group.add(cube)

    var planeGeometry = new THREE.PlaneGeometry(100, 100)
    var planeMaterial = new THREE.MeshStandardMaterial({color: 0xaaaaaa})

    var plane = new THREE.Mesh(planeGeometry, planeMaterial)
    plane.rotation.x = -0.5 * Math.PI
    plane.receiveShadow = true
    scene.add(plane)
  }
  var stats
  var initStats = () => {
    stats = new Stats()
    document.body.appendChild(stats.dom)
  }
  var controls
  var initControls = () => {
    controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement)
    controls.enableDamping = true
  }
  var step = 0.02
  var render = () => {
    if (gui.rotate) {
      if (gui.grouping) {
        group.rotation.y += step
      } else {
        sphere.rotation.y += step
        cube.rotation.y += step
      }
    }
    renderer.render(scene, camera)
  }
  var animate = () => {
    render()
    stats.update()
    controls.update()
    requestAnimationFrame(animate)
  }
  var draw = () => {
    initRender()
    initScene()
    initCamera()
    initGui()
    initLight()
    initModel()
    initStats()
    initControls()

    animate()

    window.onresize = onWindowResize
  }
</script>
</html>

效果如下：
在这里插入图片描述

原文地址：https://blog.csdn.net/qq_28419035/article/details/143502489

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