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基於gpu寫threejs

發布時間:2023-07-14 23:41:53

⑴ threejs - 4 - 物體

在三維空間中的物體是由點、線、面組成的

不管是點 、線還是面,裡面的坐標點都叫 頂點 。可以給不同的頂點設置不同的顏色,這個過程叫 著色 (看不懂的話有個概念就行,頂點 + 顏色 = 三維物體)

上面定義了一個平面,THREE.Face3(2,1,0) 這個裡面的 2 指的是 vertices 裡面下標為2的頂點,1 指的是下標為1的頂點,0 指的是下標為0的頂點。 2,1,0 的順序也是有說法的(GPU為了提高渲染效率,默認僅僅渲染逆時針方向的平面,如果你寫成了 0,1,2 就可能渲染不出來)

threejs - 1 - 介紹&入門
threejs - 2 - 相機
threejs - 3 - 場景刷新
threejs - 4 - 物體
[threejs - 5 - 材質]
[threejs - 6 - 燈光]
[threejs - 7 - 相機進階]
[threejs - 8 - 物體進階]
[threejs - 9 - 粒子系統]
[threejs - 10 - 模型載入]
[threejs - 11 - GLSL]
[threejs - 12 - 著色器]

⑵ Threejs怎麼才可以對每一個mesh綁定事件

事件介紹

全局綁定事件和局部綁定事件

用戶的操作以及場景的變化,都將會觸發相應的事件。你可以監聽這些事件,然後在回調方法中做相應的處理網頁鏈接

⑶ cesium 和 Three.js有什麼區別,以及二者與WebGL 的關系

我也想做3D。暫時還在門外,以下僅供參考。
Cesium是國外一個基於javaScript編寫的使用WebGL的地圖引擎。看到這個問題,第一次知道它。專做地圖的看樣子,類似於jquery之類的,jquery方便快速出網站,cesium方便快速出地圖網站。
Three.js知道一點,是做3D的基礎庫啊,可以做任意的3D的東西。做動畫,做游戲的吧。
WebGL 是一個底層標准吧,它不是一個具體的工程應用。它本身不是javascript的東西,印象中他是專門做圖像圖像的,更關注底層硬體的渲染和性能之類。
我覺得是javascript 在這個WebGL 的繪圖標准上,定義了canvas, 熟悉不,canvas的各種繪圖標准應該是參考的這個標准。Canvas 提供了最基本的點線面的繪制,是基本api。然後Three是對canvas的一層封裝,方便更加快速地繪制一個球,一個立方體,然後動起來。

⑷ ThreeJS簡介

近年來web得到了快速的發展。隨著HTML5的普及,網頁的表現能力越來越強大。網頁上已經可以做出很多復雜的動畫,精美的效果。 但是,人總是貪的。那麼,在此之上還能做什麼呢?其中一種就是通過WebGL在網頁中繪制高性能的3D圖形。

OpenGL 它是最常用的跨平台圖形庫。
WebGL 是基於 OpenGL 設計的面向web的圖形標准,提供了一系列JavaScript API,通過這些API進行圖形渲染將得以利用圖形硬體從而獲得較高性能。
Three.js 是通過對 WebGL 介面的封裝與簡化而形成的一個易用的圖形庫。
簡單點的說法 threejs=three + js ,three表示3D的意思,js表示javascript的意思。那麼合起來,three.js就是使用javascript 來寫3D程序的意思。而javascript的計算能力因為google的V8引 擎得到了迅猛的增強,做3D程序,做伺服器都沒有問題。
WebGL 門檻相對較高,需要相對較多的數學知識(線性代數、解析幾何)。因此,想要短時間上手 WebGL 還是挺有難度的。 Three.js WebGL 提供的介面進行了非常好的封裝,簡化了很多細節,大大降低了學習成本。並且,幾乎沒有損失 WebGL 的靈活性。
因此,從 Three.js入 手是值得推薦的,這可以讓你在較短的學習後就能面對大部分需求場景。

Three.js 的入門是相對簡單的,但是當我們真的去學的時候,會發現一個很尷尬的問題:相關的學習資料很少。
通常這種流行的庫都有很完善的文檔,很多時候跟著官方的文檔或官方的入門教程學習就是最好的路線。但Three不是的,它的文檔對初學者來說太過簡明扼要。
不過官方提供了非常豐富的examples,幾乎所有你需要的用法都在某個example中有所體現。但這些example不太適合用來入門,倒是適合入門之後的進一步學習。
這里推薦一些相對較好的教程:

當然,實際的學習過程中這些資料肯定是不太夠的,遇到問題還是要自己去查資料。不過這里要提醒一下,Three.js的更新是相當頻繁的,現在是r80版本,自2010年4月發布r1以來,這已經是第72個版本了(中間有的版本號跳過了)。因此,在網上找到的資料有些可能是不適合當前版本的,需要注意甄別(前面推薦的資料也都或多或少存在這樣的問題)。

要在屏幕上展示3D圖形,思路大體上都是這樣的:
1、構建一個三維空間
Three中稱之為場景(Scene)
2、選擇一個觀察點,並確定觀察方向/角度等
Three中稱之為相機(Camera)
3、在場景中添加供觀察的物體
Three中的物體有很多種,包括Mesh,Line,Points等,它們都繼承自Object3D類
4、將觀察到的場景渲染到屏幕上的指定區域
Three中使用Renderer完成這一工作

場景是所有物體的容器,也對應著我們創建的三維世界。

Camera是三維世界中的觀察者,為了觀察這個世界,首先我們要描述空間中的位置。 Three中使用採用常見的右手坐標系定位。

Three中的相機有兩種,分別是正投影相機THREE.OrthographicCamera和透視投影相機THREE.PerspectiveCamera。

這里補充一個視景體的概念:視景體是一個幾何體,只有視景體內的物體才會被我們看到,視景體之外的物體將被裁剪掉。這是為了去除不必要的運算。

正交投影相機的視景體是一個長方體,OrthographicCamera的構造函數是這樣的:

Camera本身可以看作是一個點,left則表示左平面在左右方向上與Camera的距離。另外幾個參數同理。於是六個參數分別定義了視景體六個面的位置。

可以近似地認為,視景體里的物體平行投影到近平面上,然後近平面上的圖像被渲染到屏幕上。
2)透視投影相機

fov對應著圖中的視角,是上下兩面的夾角。aspect是近平面的寬高比。在加上近平面距離near,遠平面距離far,就可以唯一確定這個視景體了。
透視投影相機很符合我們通常的看東西的感覺,因此大多數情況下我們都是用透視投影相機展示3D效果。

有了相機,總要看點什麼吧?在場景中添加一些物體吧。
Three中供顯示的物體有很多,它們都繼承自Object3D類,這里我們主要看一下Mesh和Points兩種。
1)Mesh
我們都知道,計算機的世界裡,一條弧線是由有限個點構成的有限條線段連接得到的。線段很多時,看起來就是一條平滑的弧線了。
計算機中的三維模型也是類似的,普遍的做法是用三角形組成的網格來描述,我們把這種模型稱之為Mesh模型。

geometry是它的形狀,material是它的材質。
不止是Mesh,創建很多物體都要用到這兩個屬性。下面我們來看看這兩個重要的屬性。
2)Geometry
Geometry,形狀,相當直觀。Geometry通過存儲模型用到的點集和點間關系(哪些點構成一個三角形)來達到描述物體形狀的目的。
Three提供了立方體(其實是長方體)、平面(其實是長方形)、球體、圓形、圓柱、圓台等許多基本形狀;
你也可以通過自己定義每個點的位置來構造形狀;
對於比較復雜的形狀,我們還可以通過外部的模型文件導入。
3)Material
Material,材質,這就沒有形狀那麼直觀了。
材質其實是物體表面除了形狀以為所有可視屬性的集合,例如色彩、紋理、光滑度、透明度、反射率、折射率、發光度。
這里講一下材質(Material)、貼圖(Map)和紋理(Texture)的關系。
材質上面已經提到了,它包括了貼圖以及其它。
貼圖其實是『貼』和『圖』,它包括了圖片和圖片應當貼到什麼位置。
紋理嘛,其實就是『圖』了。
Three提供了多種材質可供選擇,能夠自由地選擇漫反射/鏡面反射等材質。
4)Points
講完了Mesh,我們來看看另一種Object——Points。
Points其實就是一堆點的集合,它在之前很長時間都被稱為ParticleSystem(粒子系統),r68版本時更名為PointCloud,r72版本時才更名為Points。更名主要是因為,Mr.doob認為,粒子系統應當是包括粒子和相關的物理特性的處理的一套完整體系,而Three中的Points簡單得多。因此最終這個類被命名為Points。
5)Light
神說:要有光!
光影效果是讓畫面豐富的重要因素。
Three提供了包括環境光AmbientLight、點光源PointLight、 聚光燈SpotLight、方向光DirectionalLight、半球光HemisphereLight等多種光源。
只要在場景中添加需要的光源就好了。
6)Renderer
在場景中建立了各種物體,也有了光,還有觀察物體的相機,是時候把看到的東西渲染到屏幕上了。這就是Render做的事情了。
Renderer綁定一個canvas對象,並可以設置大小,默認背景顏色等屬性。
調用Renderer的render函數,傳入scene和camera,就可以把圖像渲染到canvas中了。

現在,一個靜態的畫面已經可以得到了,怎麼才能讓它動起來?
很簡單的想法,改變場景中object的位置啊角度啊各種屬性,然後重新調用render函數渲染就好了。
那麼重新渲染的時機怎麼確定?
HTML5為我們提供了requestAnimFrame,它會自動在每次頁面重繪前調用傳入的函數。
如果我們一開始這樣渲染:

只需要改成這樣:

object就可以動起來了!

下面我們用一個簡單的例子來梳理一下這個過程。
首先寫一個有Canvas元素的頁面吧。

下面來做Javascript的部分
首先初始化Renderer

初始化場景:

初始化相機:

要唯一確定一個相機的位置與方向,position、up、lookAt三個屬性是缺一不可的。
這里我們創建了一個正交投影相機,這里我將視景體大小與屏幕解析度保持一致只是為了方便,這樣坐標系中的一個單位長度就對應屏幕的一個像素了。
我們將相機放在Z軸上,面向坐標原點,相機的上方向為Y軸方向,注意up的方向和lookAt的方向必然是垂直的(類比自己的頭就知道了)。
下面添加一個立方體到場景中:

注意我們使用了法向材質 MeshNormalMaterial ,這樣立方體每個面的顏色與這個面對著的方向是相關的,更便於觀察/調試。
在這個簡單的demo里我不打算添加光影效果,而法向材質對光也是沒有反應的。 最後來創建一個動畫循環吧

每次重繪都讓這個立方體轉動一點點。 當頁面載入好時,調用前面這些函數就好了。

WebGL中文網 強烈推薦!!
WebGL中文教程網

⑸ 如何用typescript開發threejs

1.安裝node,因為ts的編譯器是js/ts寫的; 安裝node後同時獲得npm命令,這是nodejs世界裡的包管理器(也可以看作node的app商店); 2.安裝vs 2015或者vs code,當然這不是必須的,但是這里強烈推薦寫ts的工具,vs第一,vsc第二;

⑹ threejs和unity哪個好

threejs是大多數開發者首次接觸的WebGL 3D庫,Thingj是更為上層的抽象,不用關心渲染、mesh、光線等復雜概念,Unity為游戲開發、美術、建築、汽車設計、影視製作在內的創作者提供一整套軟體解決方案。
作為開發者,早點下班可以理解,這三種3D開發框架哪個更適合便捷3D開發?這是針對不同受眾來看的。
如果是你是初學者,three.js用起來更花費時間,就一個載入模型、調光、選擇模型彈框的功能,就能寫出Threejs上百行代碼,ThingJ是更為上層的抽象,不用關心渲染、mesh、光線等復雜概念,更適合項目團隊提高開發效率。Unity需要C#語言開發,面向對象的特性完整,但是學習成本更高。

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