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基于gpu写threejs

发布时间:2023-07-14 23:41:53

⑴ threejs - 4 - 物体

在三维空间中的物体是由点、线、面组成的

不管是点 、线还是面,里面的坐标点都叫 顶点 。可以给不同的顶点设置不同的颜色,这个过程叫 着色 (看不懂的话有个概念就行,顶点 + 颜色 = 三维物体)

上面定义了一个平面,THREE.Face3(2,1,0) 这个里面的 2 指的是 vertices 里面下标为2的顶点,1 指的是下标为1的顶点,0 指的是下标为0的顶点。 2,1,0 的顺序也是有说法的(GPU为了提高渲染效率,默认仅仅渲染逆时针方向的平面,如果你写成了 0,1,2 就可能渲染不出来)

threejs - 1 - 介绍&入门
threejs - 2 - 相机
threejs - 3 - 场景刷新
threejs - 4 - 物体
[threejs - 5 - 材质]
[threejs - 6 - 灯光]
[threejs - 7 - 相机进阶]
[threejs - 8 - 物体进阶]
[threejs - 9 - 粒子系统]
[threejs - 10 - 模型加载]
[threejs - 11 - GLSL]
[threejs - 12 - 着色器]

⑵ Threejs怎么才可以对每一个mesh绑定事件

事件介绍

全局绑定事件和局部绑定事件

用户的操作以及场景的变化,都将会触发相应的事件。你可以监听这些事件,然后在回调方法中做相应的处理网页链接

⑶ cesium 和 Three.js有什么区别,以及二者与WebGL 的关系

我也想做3D。暂时还在门外,以下仅供参考。
Cesium是国外一个基于javaScript编写的使用WebGL的地图引擎。看到这个问题,第一次知道它。专做地图的看样子,类似于jquery之类的,jquery方便快速出网站,cesium方便快速出地图网站。
Three.js知道一点,是做3D的基础库啊,可以做任意的3D的东西。做动画,做游戏的吧。
WebGL 是一个底层标准吧,它不是一个具体的工程应用。它本身不是javascript的东西,印象中他是专门做图像图像的,更关注底层硬件的渲染和性能之类。
我觉得是javascript 在这个WebGL 的绘图标准上,定义了canvas, 熟悉不,canvas的各种绘图标准应该是参考的这个标准。Canvas 提供了最基本的点线面的绘制,是基本api。然后Three是对canvas的一层封装,方便更加快速地绘制一个球,一个立方体,然后动起来。

⑷ ThreeJS简介

近年来web得到了快速的发展。随着HTML5的普及,网页的表现能力越来越强大。网页上已经可以做出很多复杂的动画,精美的效果。 但是,人总是贪的。那么,在此之上还能做什么呢?其中一种就是通过WebGL在网页中绘制高性能的3D图形。

OpenGL 它是最常用的跨平台图形库。
WebGL 是基于 OpenGL 设计的面向web的图形标准,提供了一系列JavaScript API,通过这些API进行图形渲染将得以利用图形硬件从而获得较高性能。
Three.js 是通过对 WebGL 接口的封装与简化而形成的一个易用的图形库。
简单点的说法 threejs=three + js ,three表示3D的意思,js表示javascript的意思。那么合起来,three.js就是使用javascript 来写3D程序的意思。而javascript的计算能力因为google的V8引 擎得到了迅猛的增强,做3D程序,做服务器都没有问题。
WebGL 门槛相对较高,需要相对较多的数学知识(线性代数、解析几何)。因此,想要短时间上手 WebGL 还是挺有难度的。 Three.js WebGL 提供的接口进行了非常好的封装,简化了很多细节,大大降低了学习成本。并且,几乎没有损失 WebGL 的灵活性。
因此,从 Three.js入 手是值得推荐的,这可以让你在较短的学习后就能面对大部分需求场景。

Three.js 的入门是相对简单的,但是当我们真的去学的时候,会发现一个很尴尬的问题:相关的学习资料很少。
通常这种流行的库都有很完善的文档,很多时候跟着官方的文档或官方的入门教程学习就是最好的路线。但Three不是的,它的文档对初学者来说太过简明扼要。
不过官方提供了非常丰富的examples,几乎所有你需要的用法都在某个example中有所体现。但这些example不太适合用来入门,倒是适合入门之后的进一步学习。
这里推荐一些相对较好的教程:

当然,实际的学习过程中这些资料肯定是不太够的,遇到问题还是要自己去查资料。不过这里要提醒一下,Three.js的更新是相当频繁的,现在是r80版本,自2010年4月发布r1以来,这已经是第72个版本了(中间有的版本号跳过了)。因此,在网上找到的资料有些可能是不适合当前版本的,需要注意甄别(前面推荐的资料也都或多或少存在这样的问题)。

要在屏幕上展示3D图形,思路大体上都是这样的:
1、构建一个三维空间
Three中称之为场景(Scene)
2、选择一个观察点,并确定观察方向/角度等
Three中称之为相机(Camera)
3、在场景中添加供观察的物体
Three中的物体有很多种,包括Mesh,Line,Points等,它们都继承自Object3D类
4、将观察到的场景渲染到屏幕上的指定区域
Three中使用Renderer完成这一工作

场景是所有物体的容器,也对应着我们创建的三维世界。

Camera是三维世界中的观察者,为了观察这个世界,首先我们要描述空间中的位置。 Three中使用采用常见的右手坐标系定位。

Three中的相机有两种,分别是正投影相机THREE.OrthographicCamera和透视投影相机THREE.PerspectiveCamera。

这里补充一个视景体的概念:视景体是一个几何体,只有视景体内的物体才会被我们看到,视景体之外的物体将被裁剪掉。这是为了去除不必要的运算。

正交投影相机的视景体是一个长方体,OrthographicCamera的构造函数是这样的:

Camera本身可以看作是一个点,left则表示左平面在左右方向上与Camera的距离。另外几个参数同理。于是六个参数分别定义了视景体六个面的位置。

可以近似地认为,视景体里的物体平行投影到近平面上,然后近平面上的图像被渲染到屏幕上。
2)透视投影相机

fov对应着图中的视角,是上下两面的夹角。aspect是近平面的宽高比。在加上近平面距离near,远平面距离far,就可以唯一确定这个视景体了。
透视投影相机很符合我们通常的看东西的感觉,因此大多数情况下我们都是用透视投影相机展示3D效果。

有了相机,总要看点什么吧?在场景中添加一些物体吧。
Three中供显示的物体有很多,它们都继承自Object3D类,这里我们主要看一下Mesh和Points两种。
1)Mesh
我们都知道,计算机的世界里,一条弧线是由有限个点构成的有限条线段连接得到的。线段很多时,看起来就是一条平滑的弧线了。
计算机中的三维模型也是类似的,普遍的做法是用三角形组成的网格来描述,我们把这种模型称之为Mesh模型。

geometry是它的形状,material是它的材质。
不止是Mesh,创建很多物体都要用到这两个属性。下面我们来看看这两个重要的属性。
2)Geometry
Geometry,形状,相当直观。Geometry通过存储模型用到的点集和点间关系(哪些点构成一个三角形)来达到描述物体形状的目的。
Three提供了立方体(其实是长方体)、平面(其实是长方形)、球体、圆形、圆柱、圆台等许多基本形状;
你也可以通过自己定义每个点的位置来构造形状;
对于比较复杂的形状,我们还可以通过外部的模型文件导入。
3)Material
Material,材质,这就没有形状那么直观了。
材质其实是物体表面除了形状以为所有可视属性的集合,例如色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率、发光度。
这里讲一下材质(Material)、贴图(Map)和纹理(Texture)的关系。
材质上面已经提到了,它包括了贴图以及其它。
贴图其实是‘贴’和‘图’,它包括了图片和图片应当贴到什么位置。
纹理嘛,其实就是‘图’了。
Three提供了多种材质可供选择,能够自由地选择漫反射/镜面反射等材质。
4)Points
讲完了Mesh,我们来看看另一种Object——Points。
Points其实就是一堆点的集合,它在之前很长时间都被称为ParticleSystem(粒子系统),r68版本时更名为PointCloud,r72版本时才更名为Points。更名主要是因为,Mr.doob认为,粒子系统应当是包括粒子和相关的物理特性的处理的一套完整体系,而Three中的Points简单得多。因此最终这个类被命名为Points。
5)Light
神说:要有光!
光影效果是让画面丰富的重要因素。
Three提供了包括环境光AmbientLight、点光源PointLight、 聚光灯SpotLight、方向光DirectionalLight、半球光HemisphereLight等多种光源。
只要在场景中添加需要的光源就好了。
6)Renderer
在场景中建立了各种物体,也有了光,还有观察物体的相机,是时候把看到的东西渲染到屏幕上了。这就是Render做的事情了。
Renderer绑定一个canvas对象,并可以设置大小,默认背景颜色等属性。
调用Renderer的render函数,传入scene和camera,就可以把图像渲染到canvas中了。

现在,一个静态的画面已经可以得到了,怎么才能让它动起来?
很简单的想法,改变场景中object的位置啊角度啊各种属性,然后重新调用render函数渲染就好了。
那么重新渲染的时机怎么确定?
HTML5为我们提供了requestAnimFrame,它会自动在每次页面重绘前调用传入的函数。
如果我们一开始这样渲染:

只需要改成这样:

object就可以动起来了!

下面我们用一个简单的例子来梳理一下这个过程。
首先写一个有Canvas元素的页面吧。

下面来做Javascript的部分
首先初始化Renderer

初始化场景:

初始化相机:

要唯一确定一个相机的位置与方向,position、up、lookAt三个属性是缺一不可的。
这里我们创建了一个正交投影相机,这里我将视景体大小与屏幕分辨率保持一致只是为了方便,这样坐标系中的一个单位长度就对应屏幕的一个像素了。
我们将相机放在Z轴上,面向坐标原点,相机的上方向为Y轴方向,注意up的方向和lookAt的方向必然是垂直的(类比自己的头就知道了)。
下面添加一个立方体到场景中:

注意我们使用了法向材质 MeshNormalMaterial ,这样立方体每个面的颜色与这个面对着的方向是相关的,更便于观察/调试。
在这个简单的demo里我不打算添加光影效果,而法向材质对光也是没有反应的。 最后来创建一个动画循环吧

每次重绘都让这个立方体转动一点点。 当页面加载好时,调用前面这些函数就好了。

WebGL中文网 强烈推荐!!
WebGL中文教程网

⑸ 如何用typescript开发threejs

1.安装node,因为ts的编译器是js/ts写的; 安装node后同时获得npm命令,这是nodejs世界里的包管理器(也可以看作node的app商店); 2.安装vs 2015或者vs code,当然这不是必须的,但是这里强烈推荐写ts的工具,vs第一,vsc第二;

⑹ threejs和unity哪个好

threejs是大多数开发者首次接触的WebGL 3D库,Thingj是更为上层的抽象,不用关心渲染、mesh、光线等复杂概念,Unity为游戏开发、美术、建筑、汽车设计、影视制作在内的创作者提供一整套软件解决方案。
作为开发者,早点下班可以理解,这三种3D开发框架哪个更适合便捷3D开发?这是针对不同受众来看的。
如果是你是初学者,three.js用起来更花费时间,就一个加载模型、调光、选择模型弹框的功能,就能写出Threejs上百行代码,ThingJ是更为上层的抽象,不用关心渲染、mesh、光线等复杂概念,更适合项目团队提高开发效率。Unity需要C#语言开发,面向对象的特性完整,但是学习成本更高。

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