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Three.js初试——基础概念(二)

前言

姊妹篇:Three.js初试——基础概念 介绍了 Three.js 的一些核心要素概念,这篇文章会讲一下它的关键要素概念。

之前我们了解到展示一个3D图像,必须要有场景、相机、渲染器这些核心要素,仅仅这些还不够,我们还需要在场景中放置物体(拍摄对象)、光源,才能展示3D图像。

物体(拍摄对象)

绘制3D模型,常用的做法是用三角形组成的网格来模拟。

几何体模型(Geometry)

Three.js 中预设了一些二维和三维几何体模型。

其中,二维几何体模型:

  • 平面几何体(PlaneGeometry)
  • 圆形几何体(CircleGeometry)
  • 圆环几何体(RingGeometry)

三维几何体模型:

  • 立方几何体(BoxGeometry)
  • 球几何体(SphereGeometry)
  • 圆柱几何体(CylinderGeometry)
  • 圆锥几何体(ConeGeometry)
  • 圆环几何体(TorusGeometry)

在使用时,实例化相应几何体对象。

举例:

// 创建一个圆环几何体(环面半径为10,管道半径为3,管道横截面分段数为16,管道分段数为100,圆环圆心角为Math.PI * 2)
const geometry = new THREE.TorusGeometry( 10, 3, 16, 100 );

说明:

// 构造器
TorusGeometry(radius: Float, tube: Float, radialSegments: Integer, tubularSegments: Integer, arc: Float)
  • radius - 环面的半径,从环面的中心到管道横截面的中心。默认值是1。
  • tube — 管道的半径,默认值为0.4。
  • radialSegments — 管道横截面的分段数,默认值为8。
  • tubularSegments — 管道的分段数,默认值为6。
  • arc — 圆环的圆心角(单位是弧度),默认值为Math.PI * 2。

在线示例:TorusGeometry演示

Three.js Geometry

材质(Material)

Three.js 中预设了几种材质对象。

  • 基础线条材质(LineBasicMaterial)
    • 一种用于绘制线框样式几何体的材质。
  • 基础网格材质(MeshBasicMaterial)
    • 一个以简单着色(平面或线框)方式来绘制几何体的材质。
    • 这种材质不受光照的影响。
  • Lambert网格材质(MeshLambertMaterial)
    • 一种非光泽表面的材质,没有镜面高光。
  • 法线网格材质(MeshNormalMaterial)
    • 一种把法向量映射到RGB颜色的材质。
  • 标准网格材质(MeshStandardMaterial)
    • 一种基于物理的标准材质,使用Metallic-Roughness工作流程。

详细请查阅 材质文档

举例:

const material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0xffff00 } );

在线示例:MeshBasicMaterial演示

Three.js Material

网格(Mesh)

表示基于以三角形为polygon mesh(多边形网格)的物体的类。

当有了几何体模型和材质之后,我们需要通过一个网格(Mesh)将两者结合起来,创建正在的拍摄对象。

两种不同的拍摄对象构造方法:

import * as THREE from 'three'
import { createMultiMaterialObject } from 'three/examples/jsm/utils/SceneUtils'// 第一个参数代表物体的形状,第二个参数代表物体的材质。
// 只能是一种材质
new THREE.Mesh(geometry, material)
// 可以使用多种材质(数组格式)
createMultiMaterialObject(geometry,[materials...])

举例:

// 创建基础网格材质
let materialBasic = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0xFF4500,wireframe: true   // 是否将几何体渲染为线框,默认值为false(即渲染为平面多边形)
});
// 创建法线网格材质
let materialNormal = new THREE.MeshNormalMaterial();
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
// 创建多种网格(因为有多个材质)
const cube2 = createMultiMaterialObject(geometry, [materialBasic,materialNormal
]);

最后,把物体放在场景中,调用 add 方法。

scene.add(cube);

光源

Three.js 中预设了几种光源。

  • 环境光(AmbientLight)
    • 环境光会均匀的照亮场景中的所有物体。
    • 环境光不能用来投射阴影,因为它没有方向。
  • 平行光(DirectionalLight)
    • 平行光是沿着特定方向发射的光。这种光的表现像是无限远,从它发出的光线都是平行的。
    • 常常用平行光来模拟太阳光的效果。
    • 平行光可以投射阴影。
  • 点光源(PointLight)
    • 从一个点向各个方向发射的光源。一个常见的例子是模拟一个灯泡发出的光。
    • 该光源可以投射阴影。
  • 聚光灯(SpotLight)
    • 光线从一个点沿一个方向射出,随着光线照射的变远,光线圆锥体的尺寸也逐渐增大。
    • 该光源可以投射阴影。

详细请查阅 灯光文档

示例:

// White directional light at half intensity shining from the top.
const directionalLight = new THREE.DirectionalLight( 0xffffff, 0.5 );
scene.add(directionalLight);

说明:

// 构造器
DirectionalLight(color: Integer, intensity: Float)
  • color - (可选参数) 16进制表示光的颜色。 缺省值为 0xffffff (白色)。
  • intensity - (可选参数) 光照的强度。缺省值为1。

这篇文章的主要内容就介绍到这里,继续学习中。一起加油!

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