虛擬展廳漫游技術--threejs概覽

Jyadmin 提交于 周五, 05/21/2021 - 13:03

 

在web前端三維可視化上,Three.js是國內應用得最為廣泛的三維引擎。Three.js是基于原生WebGL封裝運行的三維引擎。

Three.js能做些什么?

①物聯網3D可視化。隨著物聯網的發展,工業、建筑等各個領域與物聯網相關Web項目網頁交互界面都會呈現出3D化的趨勢;
 
②產品在線預覽。隨著WebGL技術的持續推廣,5G技術的持續推廣,各種產品在線3D展示將會變得越來越普及;
 
③數據可視化。數據可視化主要是兩方面,一方面是海量超大數據的可視化,另一方面是與3D相關的數據可視化;
 
④H5、微信小游戲。如微信里跳一跳小游戲就是使用Three.js引擎開發的;
 

⑤WebVR。實現在線鏈接VR瀏覽;

threejs三大組件

這三大組件分別是相機(Camera)、渲染器(Renderer)和場景(Scene),這三個組件是創建3D圖形的必備組件。其中:

  • 場景用來容納圖形元素。場景相當于宇宙,而圖形元素就是星星,圖形元素只有添加到場景中,其坐標、大小等才有意義。

  • 相機的作用是定義可視域,即確定哪些圖形元素是可見的。

  • 渲染器則負責用如何渲染出圖像,是使用WegGL還是Canvas。

threejs基本圖形元素

所謂基本圖形元素,就是threejs中的圖形顯示,基本與這些對象相關。那么,理解了這些對象,就能知道如何在threejs中表示圖形。threejs的基本圖形元素都定義在Objects下,如下圖:

圖片
 

這些類又可以分成下面4個小類別:

點、線、面

首先,所有圖形都是由點、線或面構成,所以有:

  • Points:點或點云,可以用點或點云表示圖形

  • Line/LineSegments:直線和虛線,可以用線或線團表示圖形

  • Mesh:網格模型,可以用若干三角面表示圖形

點、線、面都可以聚集到一起組成一個立體圖形,也可以單獨一個,作為一個2D圖形,可以看【點云表示圖形】【線團表示圖形】【網格模型表示圖形】這幾個例子來直觀了解。

精靈

Sprite在threejs中定義為“一個永遠面向相機的平面,通常用來加載紋理”,其最重要的特點是永遠面向相機,這在某些時候很有用。要想一睹精靈的風采,可以打開【精靈】,注意一下,所有圖形都是面向相機的。

骨骼

骨骼相當于圖形的控制單元,控制骨骼運動,就能帶動骨骼上附著的圖形的運動。如果你不理解什么是骨骼,可以看看騰訊開發的一個骨骼游戲框架【AlloyStick】,按JJKL,看看火柴人的運動。threejs的骨骼例子則看【這里】。
在threejs中,與骨骼相關的類有:

  • Bone:骨骼

  • Skeleton:骨架,由多根骨骼組成

  • SkinnedMesh:皮膚,附著在骨骼上的圖形

其它類

  • lensFlare:光暈

  • LOD:細節級別

  • Group:組,可以將多個對象打包成一個組,便可統一操作。

其實,在Threejs中能看到的東西就是這些了,然后這些東西的組成也有很大的變化,從而演化成一個變化多端的系統。

幾何形狀和材質

threejs使用Geometry定義物體的幾何形狀,其實Geometry的核心就是點集,之所以有這么多的Geometry,是為了更方便的創建各種形狀的點集。
threejs通過Material定義物體的材質。下面是創建一個圖形的過程的例子:

 
  1. //1、定義形狀

  2. let geometry = new THREE.BoxGeometry(10,10,10);

  3. //2、定義材質

  4. let meshMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({color:0xff0000});

  5. let lineMaterial = new THREE.LineBasicMaterial({color:0x934894});

  6. let pointMaterial = new THREE.PointMaterial({color:0x738938});

  7.  

  8. //3、創建圖形

  9. let mesh = new THREE.Mesh(geometry,meshMaterial); //創建一個用網格模型表示的形狀

  10. let line = new THREE.Line(geometry,lineMaterial); //創建一個用線團表示的形狀

  11. let point = new THREE.Points(geometry,pointMateril); //創建一個用點云表示的形狀

 

看了上面的例子,你應該明白,圖形的幾何形狀(Geometry)是與表示方法無關的,你可以使用點、線或面來表示一個幾何形狀。

幾何形狀(Geometry)

Geometry其實就是點的集合,Geometrys分類下放的各種幾何形狀都是各種圖形表示方法通用的:
圖片
這些類提供便捷方法來創建代表各種形狀的頂點的集合。

材質(Material)

材質與圖形的類型是相關的,點使用PointsMaterial,線使用LineXXXMaterial,網格使用MeshXXXMaterial,精靈使用SpriteMaterial等等。

紋理

紋理是用來表現圖形的一些微小細節的。理論上講,一個圖形所有的細節都可以用點線面表示出來,但是這么做需要巨量的點線面,計算速度十分的慢,所以,在細節上,可以使用紋理。
在threejs中使用Texture來表示紋理,紋理可以從圖片中加載,也可以從canvas中加載,所以,紋理能表示的圖像很豐富。