11.Three.js使用indexeddb前端缓存模型优化前端加载效率

11.Three.js使用indexeddb前端缓存模型优化前端加载效率

1.简述

在使用Three.js做数字孪生应用场景时，我们常常需要用到大量模型或数据。在访问我们的数字孪生应用时，每次刷新都需要从web端进行请求大量的模型数据或其他渲染数据等等，会极大的消耗时间，用户体验不好，因而我们可以通过indexeddb缓存我们的模型数据。

2.indexeddb简介

indexeddb 介绍和学习可以参考这里：https://zhuanlan.zhihu.com/p/429086021

IndexedDB主要用来客户端存储大量数据而生的，我们都知道cookie、localstorage等存储方式都有存储大小限制。如果数据量很大，且都需要客户端存储时，那么就可以使用IndexedDB数据库。它是一种前端的非关系型数据库，同样具有增删改查的功能。我下面封装了一个工具类dbUtils.js对模型数据进行缓存：

const DB_NAME = 'modeldb'; //数据库名称
const DB_VERSION = 1; //数据库版本号
const DB_STORE_NAME = 'model_glb_table'; //数据库仓库function DBUtil() {this.db = null;// 根据模型的url地址，请求模型// 如果没有数据库中没有模型，则请求模型并放入缓存中，返回promise，带有模型的blob文件对象// 如果如果缓存中有模型了，就直接从缓存中取出this.get = async (url, onProgress) => {this.db = await this.initDataBase();let getRequest = this.db.transaction([DB_STORE_NAME], "readwrite") // 事务对象 指定表格名称和操作模式（"只读"或"读写"）.objectStore(DB_STORE_NAME) // 仓库对象.get(url);  // 通过主键（url）获取数据let that = this;return new Promise((resolve, reject) => {getRequest.onsuccess = function (event) {let modelFile = event.target.result;// 假如已经有缓存了 直接用缓存if (modelFile) {if (onProgress) {onProgress(100);}console.log("使用缓存");resolve(modelFile.blob)} else {// 假如没有缓存 请求新的模型存入that.put(url, onProgress).then((blob) => {resolve(blob)}).catch(() => {reject()});}};getRequest.onerror = function (event) {// console.log('error', event)reject()}})}// 请求模型并放入缓存中this.put = async (url, onProgress) => {const response = await fetch(url);if (response.status !== 200) {throw new Error('Request failed');}const contentLength = response.headers.get('Content-Length');// console.log(contentLength)const totalBytes = parseInt(contentLength, 10);let downloadedBytes = 0;const readableStream = response.body;const { readable, writable } = new TransformStream();const writer = writable.getWriter();const reader = readableStream.getReader();const pump = async () => {const { done, value } = await reader.read();if (done) {writer.close();return;}writer.write(value);downloadedBytes += value.length;if (onProgress) {const progress = (downloadedBytes / totalBytes) * 100;console.log(progress.toFixed(2))onProgress(progress.toFixed(2));}return pump();};await pump();let blob = null;try {blob = await new Response(readable).arrayBuffer();} catch (e) {console.log('请求arrayBuffer失败,用blob方式')blob = await new Response(readable).blob();}let obj = {ssn: url}obj.blob = new Blob([blob])const inputRequest = this.db.transaction([DB_STORE_NAME], "readwrite").objectStore(DB_STORE_NAME).add(obj);return new Promise((resolve, reject) => {inputRequest.onsuccess = function () {console.log('glb数据添加成功');resolve(obj.blob);};inputRequest.onerror = function (evt) {console.log('glb数据添加失败', evt);reject();};});}// 打开数据库this.initDataBase = () => {if (!window.indexedDB) {console.log("浏览器不支持indexedDB缓存!!!")return;}let request = indexedDB.open(DB_NAME, DB_VERSION); //如果没有数据库，则创建，有数据库就链接return new Promise((resolve, reject) => {request.onerror = function () {// console.log("error: create db error");reject()};// 数据库创建或升级的时候会触发request.onupgradeneeded = function (evt) {evt.currentTarget.result.createObjectStore(DB_STORE_NAME, { keyPath: 'ssn' });};// 数据库打开成功回调request.onsuccess = function (evt) {// console.log("onsuccess: create db success ");resolve(evt.target.result)};})}
}

3.Three.js加载模型

原本的three.js加载模型如下，这是最基础的加载模型的方法：

function initObject() {//再加载模型const objLoader = new THREE.GLTFLoader();objLoader.load("./data/Soldier.glb",function (gltf) {let root = gltf.scene;root.position.set(0,0,0);root.scale.set(100,100,100);scene.add(root);},//加载回调function (xhr) {console.log((xhr.loaded / xhr.total) * 100 + "% loaded");},//加载失败回调function (error) {console.log("An error happened");});}

使用缓存后加载的方法：

function initObject() {new DBUtil().get("./data/Soldier.glb", (progress) => {console.log("progress", progress);}).then((blob) => {//再加载模型const objLoader = new THREE.GLTFLoader();let url = URL.createObjectURL(new Blob([blob]));objLoader.load(url, function (gltf) {let root = gltf.scene;root.position.set(0, 0, 0);root.scale.set(100, 100, 100);scene.add(root);},//加载回调function (xhr) {console.log((xhr.loaded / xhr.total) * 100 + "% loaded");},//加载失败回调function (error) {console.log("An error happened");});})}

4.验证检查

我们刷新网页后，查看应用程序中是否多了一个数据库，数据库中是否有数据

尝试删除该数据库后，再刷新页面。

对比数据库存在时，再次刷新页面。可以发现该数据库缓存存在时，模型渲染效率快了很多。特别时互联网访问时，还会有一个模型数据下载的过程，使用缓存可以直接省略下载的时间，效率上可以得到很大的提升。

视频地址：https://www.bilibili.com/video/BV1cQSzYLE9n/?vd_source=0f4eae2845bd3b24b877e4586ffda69a