webGL Three 三大组建
2022年6月23日在Three.js中,要渲染物体到网页中,我们需要3个组建:场景(scene)、相机(camera)和渲染器(renderer)。有了这三样东西,才能将物体渲染到网页中去。
记住关建语句:有了这三样东西,我们才能够使用相机将场景渲染到网页上去。
创建这三要素的代码如下:
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const scene = new THREE.Scene(); //创建场景 const camera = new THREE.PerspectiveCamera(90, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000) //相机角度 , 画面比例 , 最近能看多少, 最远能看多少 const renderer = new THREE.WebGLRenderer(); //创建一个渲染进程 renderer.setSize(window.innerWidth,window.innerHeight) //设置渲染大小 document.body.appendChild( renderer.domElement ); //在body里追加渲染后的元素 |
在Threejs中场景就只有一种,用THREE.Scene来表示,要构件一个场景也很简单,只要new一个对象就可以了,代码如下:
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const scene = new THREE.Scene(); //创建场景 |
场景是所有物体的容器,如果要显示一个苹果,就需要将苹果对象加入场景中。
2、相机
另一个组建是相机,相机决定了场景中那个角度的景色会显示出来。相机就像人的眼睛一样,人站在不同位置,抬头或者低头都能够看到不同的景色。
场景只有一种,但是相机却又很多种。和现实中一样,不同的相机确定了呈相的各个方面。比如有的相机适合人像,有的相机适合风景,专业的摄影师根据实际用途不一样,选择不同的相机。对程序员来说,只要设置不同的相机参数,就能够让相机产生不一样的效果。
在Threejs中有多种相机,这里介绍两种,它们是:
透视相机(THREE.PerspectiveCamera)、这里我们使用一个透视相机,透视相机的参数很多,这里先不详细讲解。后面关于相机的那一章,我们会花大力气来讲。定义一个相机的代码如下所示:(已经迫不及待想看看相机的参数了,点这里)
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const camera = new THREE.PerspectiveCamera(90, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000) //相机角度 , 画面比例 , 最近能看多少, 最远能看多少 |
3、渲染器
最后一步就是设置渲染器,渲染器决定了渲染的结果应该画在页面的什么元素上面,并且以怎样的方式来绘制。这里我们定义了一个WebRenderer渲染器,代码如下所示:
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const renderer = new THREE.WebGLRenderer(); //创建一个渲染进程 renderer.setSize(window.innerWidth,window.innerHeight) //设置渲染大小 document.body.appendChild( renderer.domElement ); //在body里追加渲染后的元素 |
注意,渲染器renderer的domElement元素,表示渲染器中的画布,所有的渲染都是画在domElement上的,所以这里的appendChild表示将这个domElement挂接在body下面,这样渲染的结果就能够在页面中显示了。
4、添加物体到场景中
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var geometry = new THREE.BoxGeometry(1,1,1); //创建一个正方形 以前是 CubeGeometry var material = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0xffffff}); //创建出来的物体基本材质颜色 var cube = new THREE.Mesh(geometry, material); //给我的感觉就像实例化 |
代码中出现了THREE.BoxGeometry,THREE.BoxGeometry是什么东东,他是一个几何体,几何体由什么组成,已经不是本课的主要内容了,后面的课程我们会详细的学到。不过这里你只需要知道BoxGeometry是一个正方体或者长方体,究竟是什么,由它的3个参数所决定,BoxGeometry的原型如下代码所示:
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var geometry = new THREE.BoxGeometry(1,1,1); //创建一个正方形 以前是 CubeGeometry |
width:立方体x轴的长度
height:立方体y轴的长度
depth:立方体z轴的深度,也就是长度
想一想大家就明白,以上3个参数就能够确定一个立方体。
剩下的几个参数就要费解和复杂一些了,不过后面我们会自己来写一个立方体,到时候,你会更明白这些参数的意义,这里你可以将这些参数省略。
5、渲染
终于到了最后一步,这一步做完后,就可以该干嘛干嘛去了。
渲染应该使用渲染器,结合相机和场景来得到结果画面。实现这个功能的函数是
renderer.render(scene, camera);
渲染函数的原型如下:
render( scene, camera, renderTarget, forceClear )
各个参数的意义是:
scene:前面定义的场景
camera:前面定义的相机
renderTarget:渲染的目标,默认是渲染到前面定义的render变量中
forceClear:每次绘制之前都将画布的内容给清除,即使自动清除标志autoClear为false,也会清除。
6、渲染循环
渲染有两种方式:实时渲染和离线渲染 。
先看看离线渲染,想想《西游降魔篇》中最后的佛主,他肯定不是真的,是电脑渲染出来的,其画面质量是很高的,它是事先渲染好一帧一帧的图片,然后再把图片拼接成电影的。这就是离线渲染。如果不事先处理好一帧一帧的图片,那么电影播放得会很卡。CPU和GPU根本没有能力在播放的时候渲染出这种高质量的图片。
实时渲染:就是需要不停的对画面进行渲染,即使画面中什么也没有改变,也需要重新渲染。下面就是一个渲染循环:
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(function render(time) { rafId = requestAnimationFrame(render); //requestAnimationFrame 是浏览器自带方法, 我理解为再次回调 cube.rotation.x += 0.01; //物体X轴旋转 cube.rotation.y += 0.01; //物体Y轴旋转 renderer.render(scene, camera); //渲染返回dmo if(time >10000){ //如果超过10秒就停止 cancelAnimationFrame(rafId) } })() |
10、场景,相机,渲染器之间的关系
Three.js中的场景是一个物体的容器,开发者可以将需要的角色放入场景中,例如苹果,葡萄。同时,角色自身也管理着其在场景中的位置。
相机的作用就是面对场景,在场景中取一个合适的景,把它拍下来。
渲染器的作用就是将相机拍摄下来的图片,放到浏览器中去显示。他们三者的关系如下图所示: