1000粉！使用Three.js实现一个创意纪念页面 🏆

声明：本文涉及图文和模型素材仅用于个人学习、研究和欣赏，请勿二次修改、非法传播、转载、出版、商用、及进行其他获利行为。

背景

不知不觉，掘金关注者人数已经超过 1000 人，因此特地做了这个页面纪念一下，感谢大家关注 ‍，希望博客园的粉丝也涨涨。后续也将继续努力，持续输出一些有价值的文章。本文内容涉及的技术栈为 React + Three.js + Stulus，本文中主要包含的知识点包括：圆锥几何体 ConeGeometry、圆柱几何体 CylinderGeometry、材质捕捉纹理材质 MeshMatcapMaterial、文字创建和修饰的 FontLoader 和 TextGeometry、使用 Gsap 和它的插件 Physics2DPlugin 创建一些动画、rotateOnAxis 方法实现绕轴自转等。

对了，后续我专门新建了一个专门针对 Three.js 系列的专栏【Three.js 奥德赛进阶之旅】，是掘金签约的专栏。从基础入门开始，全方位了解 Three.js 的各种特性，并结合和应用对应特性，实现令人眼前一亮的 Web 创意页面，进而逐步挖掘 Three.js 和 WebGL 深层次的知识。在这里推广一下，大家感兴趣的话可以关注一波。

效果

页面主体内容主要由四部分组成，分别是：文字 1000!、文字 THANK YOU、掘金三维 Logo、以及 纸片礼花 。其中文字各自具有翻转动画，掘金 Logo 有自转动画效果，当用鼠标点击屏幕时，会出现 *★,°*:.☆(￣▽￣)/$:*.°★* 。 撒花效果。

打开以下链接中的任意一个可以在线预览效果。本页面适配PC端和移动端，大屏访问效果更佳。

‍ 在线预览地址1：https://3d-eosin.vercel.app/#/fans
‍ 在线预览地址2：https://dragonir.github.io/3d/#/fans

实现

资源引入

首先在顶部引入开发必备的资源，除了基础的 React 和样式表之外，THREE 是 Three.js 库；OrbitControls 用于镜头轨道控制，可以使用鼠标移动或旋转模型；Text 是用于创建文字模型的一个类；Confetti 是一个用于创建礼花效果的类，在后面内容中会做详细介绍。

import './index.styl';

import React from 'react';

import * as THREE from "three";

import { OrbitControls } from "three/examples/jsm/controls/OrbitControls";

import Text from '@/assets/utils/Text';

import Confetti from '@/assets/utils/Confetti';

页面结构

页面主要结构非常简单，其中 .webgl 用于渲染 3D 元素；.logo 是页面上的一些图标装饰，.github 是存放本项目的 Github 链接地址。

<div className='fans_page'>

  <canvas className='webgl'></canvas>

  <i className='logo'></i>

  <i className='logo click'></i>

  <a className='github' href='https://github.com/dragonir/3d' target='_blank'></a>

</div>

创建 `Logo`

创建 Logo 时，先创建一个 Group，然后将 Logo 的各个部分添加到 Group 中，这样有利于对 Logo 整体调整位置和添加动画，也有利于页面加载性能。接着，通过以下步骤创建 Logo 模型的三部分：

创建通用的材质 MeshMatcapMaterial，Logo 模型的所有组成网格都将使用这种材质;
使用 ConeGeometry 创建顶部的 四棱锥，并应用材质；
使用 CylinderGeometry 创建中间的 四棱台，并应用材质；
使用 CylinderGeometry 创建底部的 四棱台，并应用材质；
将上述网格模型添加到 Group 中，并调整整体的位置、大小，并设置倾斜角度以便获得更好的页面视觉效果。

在实际开发中，应用了 ConeBufferGeometry、CylinderBufferGeometry 代替 ConeGeometry 和 CylinderGeometry，以便获得更好的性能。

本示例中模型的计算参数如上图所示，顶部四棱柱的四个面都是边长为 4 的等边三角形，其余两个棱台的侧边长也是 4，其他边的长度参数都可以通过勾股定理以及三角函数计算得出，本文中不做详细计算。（PS：模型示意图是用 Windows 画图工具画的，有点丑）

const logo = new THREE.Group();

// 材质捕捉纹理材质

const logoMaterial = new THREE.MeshMatcapMaterial({

  matcap: this.matcaps.logoMatcap,

  side: THREE.DoubleSide,

});

// 顶部四棱锥

const cone = new THREE.Mesh(new THREE.ConeGeometry(4, 4, 4), logoMaterial);

logo.add(cone);

// 中间四棱台

const cylinder = new THREE.Mesh(new THREE.CylinderGeometry(6, 10, 4, 4, 1), logoMaterial);

cylinder.position.y = -6

logo.add(cylinder);

// 底部四棱台

const cylinder2 = new THREE.Mesh(new THREE.CylinderGeometry(12, 16, 4, 4, 1), logoMaterial);

cylinder2.position.y = -12

logo.add(cylinder2);

logo.position.set(0, 0, 0);

logo.scale.set(11, 11, 11);

// 设置倾斜角度

logo.rotateY(Math.PI * 0.2);

logo.rotateZ(Math.PI * 0.1);

scene.add(logo);

`知识点` 圆锥几何体ConeGeometry

圆锥几何体 ConeGeometry，是一个用于生成圆锥几何体的类，侧面分段数越多则越圆，本例中分段数为 4，所以看起来是个四棱锥。

构造函数：

ConeGeometry(radius: Float, height: Float, radialSegments: Integer, heightSegments: Integer, openEnded: Boolean, thetaStart: Float, thetaLength: Float);

参数说明：

radius：圆锥底部的半径，默认值为 1。
height：圆锥的高度，默认值为 1。
radialSegments：圆锥侧面周围的分段数，默认为 8。
heightSegments：圆锥侧面沿着其高度的分段数，默认值为 1。
openEnded：一个 Boolean 值，指明该圆锥的底面是开放的还是封顶的。默认值为 false，即其底面默认是封顶的。
thetaStart：第一个分段的起始角度，默认为 0。
thetaLength：圆锥底面圆扇区的中心角，通常被称为 θ。默认值是 2*PI，这使其成为一个完整的圆锥。

`知识点` 圆柱几何体CylinderGeometry

圆柱几何体 CylinderGeometry，是一个用于生成圆柱几何体的类。本文中 Logo 的中间和底部就由此类生成。

构造函数：

CylinderGeometry(radiusTop: Float, radiusBottom: Float, height: Float, radialSegments: Integer, heightSegments: Integer, openEnded : Boolean, thetaStart: Float, thetaLength: Float)

参数说明：

radiusTop：圆柱的顶部半径，默认值是 1。
radiusBottom：圆柱的底部半径，默认值是 1。
height：圆柱的高度，默认值是 1。
radialSegments：圆柱侧面周围的分段数，默认为 8。
heightSegments：圆柱侧面沿着其高度的分段数，默认值为 1。
openEnded：一个 Boolean值，指明该圆锥的底面是开放的还是封顶的。默认值为 false，即其底面默认是封顶的。
thetaStart：第一个分段的起始角度，默认为 0。
thetaLength：圆柱底面圆扇区的中心角，通常被称为 θ。默认值是 2*PI，这使其成为一个完整的圆柱。

`知识点` 材质捕捉纹理材质MeshMatcapMaterial

MeshMatcapMaterial 由一个材质捕捉 MatCap或光照球 纹理所定义，其编码了材质的颜色与明暗。由于 mapcap 图像文件编码了烘焙过的光照，因此MeshMatcapMaterial不对灯光作出反应。它可以投射阴影到一个接受阴影的物体上，但不会产生自身阴影或是接收阴影。

构造函数：

MeshMatcapMaterial(parameters: Object)

parameters：可选，用于定义材质外观的对象，具有一个或多个属性，材质的任何属性都可以从此处传入，包括从 Material 继承的任何属性。

.color[Color]：材质的颜色，默认值为白色 0xffffff。
.matcap[Texture]：matcap 贴图，默认为 null。
其他Material基类的共有属性等。

MeshMatcapMaterial 是一种非常好用的材质，简单使用这种材质就能实现复杂的纹理效果，如本文中 Logo 的光泽效果，以及后续文字的金属效果以及透明玻璃效果，选择合适的材质，可以实现各种各样的神奇效果。下面这张图就是本文中所有元素的材质贴图，可以看出它们是一个个光照球体样式。

除了在 Blender、Photoshop等设计软件中生成 MeshMatcapMaterial 之外，下面几个网站可以免费下载各种好看的材质，并且具有在线实时预览功能，大家可以根据页面元素内容和自身需求找到合适的材质图片，感兴趣的话可以亲手试试看。

https://observablehq.com/@makio135/matcaps?ui=classic https://github.com/nidorx/matcaps

http://jeanmoreno.com/unity/matcap/http://jeanmoreno.com/unity/matcap/

创建文字 `1000!`

接着，来创建文字，此时需要引入 FontLoader，用于加载字体文件，它返回一个字体实例，然后使用 TextGeometry 创建文字网格，将它添加到场景中就可以了。

import { FontLoader } from 'three/examples/jsm/loaders/FontLoader';

import { TextGeometry } from 'three/examples/jsm/geometries/TextGeometry';

fontLoader.load('fontface.json', font => {

  textMesh.geometry = new TextGeometry('1000！', {

    font: font,

    size: 100,

    height: 40

  });

  scene.add(textMesh);

});

看起来非常普通对不对，此时可以对 TextGeometry 进行对字符的厚度、斜角大小等参数的调整，我们可以按类似下面这种稍微优化一下，直至调整到自己满意的结果为止。

textMesh.geometry = new TextGeometry('1000！', {

  font: font,

  size: 100,

  height: 40,

  curveSegments: 100,

  bevelEnabled: true,

  bevelThickness: 10,

  bevelSize: 10,

  bevelOffset: 2,

  bevelSegments: 10

});

看看优化后的效果，瞬间高大上了有木有！

创建文字 `THANK YOU`

使用同样的方法添加 THANK YOU 文字网格到场景中，并为它设置半透明玻璃效果的 MeshMatcapMaterial 和文字厚度斜角样式。

关于文字网格的详细应用可以看看我的这篇文章《使用Three.js实现神奇的3D文字悬浮效果》，本文中不再赘述了。

创建文字动画

文字创建完成后，可以给它们添加一些文字翻转动画效果。动画效果是通过 Gsap 实现的，本文中给1000！ 文字添加了一个缩放并翻转的动画效果，给 THANK YOU 添加了一个上下翻转的动画效果，可以参考如下方法来实现。

import gsap from 'gsap';

// 上下翻转动画

zoomAndFlip() {

  gsap.timeline({

    repeat: -1,

    defaults: {

      duration: 2,

      ease: 'elastic.out(1.2, 1)',

      stagger: 0.1,

    },

  })

  .to(this.meshesPosition, { z: this.meshesPosition[0].z + 100 }, 'start')

  .to(this.meshesRotation, { duration: 2, y: Math.PI * 2 }, 'start')

  .to(this.meshesRotation, { duration: 2, y: Math.PI * 4 }, 'end')

  .to(this.meshesPosition, { z: this.meshesPosition[0].z }, 'end');

}

创建礼花

页面每次打开以及点击屏幕时，可以产生礼花效果。其中礼花中的每个小碎片使用了面基础缓冲模型 PlaneBufferGeometry 以及 MeshBasicMaterial 基础材质构成，在场景中创建三束礼花，每束礼花内的碎片位置和大小随机，并在一段时间后自动消失。同样，礼花的动画效果也是使用了 Gsap，并且使用了它的插件 Physics2DPlugin 来实现，Physics2DPlugin 插件可以模拟物理动画效果包括重力、速度、加速度、摩擦力动画等，有了它就能更好地实现礼花爆炸和散落效果。可以像本文中这样使用它们：

import gsap from 'gsap';

const physics2D = require('./physics2D');

gsap.registerPlugin(physics2D.Physics2DPlugin);

// 对每一片礼花应用动画效果

gsap.to(this.confettiSprites[id], DECAY, {

  physics2D: {

    velocity,

    angle,

    gravity,

    friction,

  },

  ease: 'power4.easeIn',

  onComplete: () => {

    _.pull(this.confettiSpriteIds, id);

    this.parent.remove(this.meshes[id]);

    this.meshes[id].material.dispose();

    delete this.confettiSprites[id];

  },

});

`知识点` Physics2DPlugin

Physics2DPlugin 设置二维物理动画抛物线效果可选参数：

velocity：初始速度
angle：角度
gravity：重力
acceleration：加速度
accelerationAngle：加速度角度
friction：摩擦力

点击页面时触发动画

window.addEventListener('pointerdown', e => {

  e.preventDefault();

  this.confetti && this.confetti.pop();

});

文字和礼花效果在实际中实现，其实是分别封装了两个类，方便从外部调用，具体实现详细代码可以访问文末提供的源码链接。

缩放监听及重绘动画

添加页面缩放适配和重绘动画来更新相机和轨道控制器等。在重绘动画中，给 Logo 添加了一个绕自身 Y轴 旋转的效果，可以通过 rotateOnAxis 实现。

window.addEventListener('resize', () => {

  this.width = window.innerWidth;

  this.height = window.innerHeight;

  this.camera.aspect = this.width / this.height;

  this.camera.updateProjectionMatrix();

  renderer.setPixelRatio(Math.min(window.devicePixelRatio, 2));

  this.renderer.setSize(this.width, this.height);

}, {

  passive: true

});

const animate = () => {

  requestAnimationFrame(animate);

  controls && controls.update();

  // 旋转动画

  logo && logo.rotateOnAxis(axis, Math.PI / 400);

  renderer.render(scene, camera);

}

大家可以亲自动手试试 rotateOnAxis 和 rotateY 实现的旋转效果有何不同来区分两者。

`知识点` rotateOnAxis

.rotateOnAxis 是 Three.js 中三维物体基类 Object3D 的一个方法，它可以在局部空间中绕着该物体的轴来旋转一个物体，假设这个轴已被标准化，它的使用方法如下所示。

.rotateOnAxis(axis: Vector3, angle: Float)

axis：一个在局部空间中的标准化向量。
angle：角度，以弧度来表示。

样式细节优化

到这一步，页面的功能已经全部完成了，最后可以装饰一下页面，如将 renderer 设置为透明，然后在 CSS 中使用一张好看的科技感图片作为页面背景，最后加上几个角落里的图片装饰物和 Github 图标链接，加一点点 CSS 动画，页面整体视觉效果就得到了不错的提升。最后再次感谢大家关注！‍ 谢谢、栓Q、阿里嘎多

源码地址：https://github.com/dragonir/3d/tree/master/src/containers/Fans

总结

本文包含的知识点主要包括：

圆锥几何体 ConeGeometry
圆柱几何体 CylinderGeometry
材质捕捉纹理材质 MeshMatcapMaterial
文字创建和修饰的 FontLoader 和 TextGeometry
使用 Gsap 和它的插件 Physics2DPlugin 创建一些动画
rotateOnAxis 方法实现绕轴自转

想了解其他前端知识或其他未在本文中详细描述的 Web 3D 开发技术相关知识，可阅读我往期的文章。转载请注明原文地址和作者。如果觉得文章对你有帮助，不要忘了一键三连哦 。

附录

本文作者：dragonir 本文地址：https://www.cnblogs.com/dragonir/p/16691845.html