Three.js学习笔记 – “我和小伙伴都惊呆了”的特效和Three.js初探

什么是Three.js

three.js是JavaScript编写的WebGL第三方库。提供了非常多的3D显示功能。Three.js 是一款运行在浏览器中的 3D 引擎，你可以用它创建各种三维场景，包括了摄影机、光影、材质等各种对象。你可以在它的主页上看到许多精采的演示。不过，这款引擎目前还处在比较不成熟的开发阶段，其不够丰富的 API 以及匮乏的文档增加了初学者的学习难度（尤其是文档的匮乏）three.js的代码托管在github上面。

上面摘自百度百科。依我来看就是一个在HTML5画布（canvas）上显示的3D引擎。如果你之前折腾过本地3D引擎，比如Steam，寒霜，那上手这个就非常简单了。

学习这个引擎难处有几点：第一，正如上面所说，没有比较系统的文档，只有一些大神写的Demo，对于一些js基础不好或者英语不好的童鞋来说简直不能历届；第二，一般人对游戏引擎里面的纹理、光源、材质等词不甚理解。第三，不晓得怎么去调试。

在开始正式介绍之前，可以先看看Demo，了解一下这个引擎能做什么。

官方网站上的例子：http://threejs.org/

GitHub上的例子：http://stemkoski.github.io/Three.js/

其中几个比较有特色的列一下（提提你们的胃口~）（都不要使用IE或基于IE的浏览器打开！推荐使用Chrome）：

最基本的Hello World：http://stemkoski.github.io/Three.js/HelloWorld.html

调用你的摄像头：http://stemkoski.github.io/Three.js/Webcam-Texture.html

体感操作（你没有看错！）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Webcam-Motion-Detection-Texture.html

支持你的游戏手柄（XBox等）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Mesh-Movement-Gamepad.html

3D建模和方向键控制移动方向：http://stemkoski.github.io/Three.js/Model-Animation-Control.html

SkyBox和3个气泡渲染（可见Three.js的渲染真心不赖）：http://stemkoski.github.io/Three.js/Metabubbles.html

3D红蓝偏光的名车展（打开前自备偏光镜）：http://threejs.org/examples/webgl_materials_cars_anaglyph.html

帅爆了的元素周期表：http://threejs.org/examples/css3d_periodictable.html

跑车游戏：http://hexgl.bkcore.com/

有没有和小伙伴们都惊呆了？——至少我是的。没有使用Flash，没有大量的图片拼接，绝大多数的特效靠代码实现，包括文章配图那款SS跑车，AMAZING！

Three.js环境的准备

正文现在开始。

我整个例子有不少地方参考的是http://www.hiwebgl.com/?p=1058。向这样的译者表示绝对的敬意！（话说原文是日文的，我这个看英语文档无压力的无论如何也受不鸟日文啊……）

Three.js从GitHub库中获取：https://github.com/mrdoob/three.js/，下载请点击在页面右边的“Download ZIP”按钮。比较齐活的例子在：https://github.com/stemkoski/stemkoski.github.com可以下载。

Three.js至少需要build目录下的three,js，three.min.js是前者的压缩版。docs下的index.html是器官方文档（我还没细致看过，质量怎么样没法说）。example目录下都是例子，值得一提的是，这些例子必须要挂到服务器里面预览，本地打开会有问题，IIS或者Tomcat或者Apache都可以（以后会说到为什么）。

运行第一个Three.js

第一个例子也用来确定一下Three.js是否能正常运行。在WebRoot下建一个js文件夹，把three,js拷贝进去（three.min.js也行）。

在WebRoot下建一个index.html，内容如下：

<!DOCTYPE html>

<html>

<head>

<meta charset="UTF-8">

<title>Three.js チュートリアル１</title>

<script src="Three.js"></script>

<style type="text/css">

div#canvas-frame {

    border: none;

    cursor: pointer;

    width: 600px;

    height: 600px;

    background-color: #EEEEEE;

}

</style>

<script>

    var renderer;

    function initThree() {

        width = document.getElementById('canvas-frame').clientWidth;

        height = document.getElementById('canvas-frame').clientHeight;

        renderer = new THREE.WebGLRenderer({

            antialias : true

        });

        renderer.setSize(width, height);

        document.getElementById('canvas-frame')

                .appendChild(renderer.domElement);

        renderer.setClearColorHex(0xFFFFFF, 1.0);

    }

    var camera;

    function initCamera() {

        camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width / height, 1, 10000);

        camera.position.x = 100;

        camera.position.y = 20;

        camera.position.z = 50;

        camera.up.x = 0;

        camera.up.y = 0;

        camera.up.z = 1;

        camera.lookAt({

            x : 0,

            y : 0,

            z : 0

        });

    }

    var scene;

    function initScene() {

        scene = new THREE.Scene();

    }

    var light;

    function initLight() {

        light = new THREE.DirectionalLight(0xFF0000, 1.0, 0);

        light.position.set(100, 100, 200);

        scene.add(light);

    }

    var cube;

    function initObject() {

        cube = new THREE.Mesh(new THREE.CubeGeometry(50, 50, 50), //形状の設定

        new THREE.MeshLambertMaterial({

            color : 0xff0000

        }) //材質の設定

        );

        scene.add(cube);

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

    }

    function threeStart() {

        initThree();

        initCamera();

        initScene();

        initLight();

        initObject();

        renderer.clear();

        renderer.render(scene, camera);

    }

</script>

</head>

<body onload="threeStart();">

    <div id="canvas-frame"></div>

</body>

</html>

执行的结构应该是这样，Three.js也比较大，网的质量可能不好，看不到效果的多刷几次：http://tonythegod.eu5.org/three.js/1/demo1.html

自二个例子：一个可控制的长方体

最后的效果（没看到效果多刷几次）：http://tonythegod.eu5.org/three.js/1/demo2.html

我没有给李兴华打广告……只是这本书在我写Demo时就在我手边，然后就当了模特了~

贴出主要的代码，附上一些主要的注释：

<!doctype html>

<html lang="en">

<head>

<title>Template (Three.js)</title>

<meta charset="utf-8">

<meta name="viewport"

    content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">

<link rel=stylesheet href="css/base.css" /> <!-- 这个样式表主要写了body的背景为#F5F5F5，就是整个网页的背景颜色 -->

</head>

<body>

    <script src="../js/Three.js"></script> <!-- 这个是Three.js引擎的js -->

    <script src="../js/Detector.js"></script>

    <script src="../js/Stats.js"></script>

    <script src="../js/OrbitControls.js"></script>

    <script src="../js/THREEx.KeyboardState.js"></script>

    <script src="../js/THREEx.FullScreen.js"></script>

    <script src="../js/THREEx.WindowResize.js"></script>

    <script src="../js/Texture.js"></script> <!-- 一些js工具类，现在不深究 -->

    <div id="ThreeJS"

        style="z-index: 1; position: absolute; left: 0px; top: 0px"></div> <!--这个div就是整个画布 -->

    <script>

        //////////

        // MAIN //

        //////////

        // standard global variables

        var container, scene, camera, renderer, controls, stats; <!-- 几个变量代表的含义：容器、场景、摄像机（视角）、渲染器、控制装置 -->

        var keyboard = new THREEx.KeyboardState();

        var clock = new THREE.Clock();

        // custom global variables

        var cube;

        // initialization

        init();

        // animation loop / game loop

        animate();

        ///////////////

        // FUNCTIONS //

        ///////////////

        function init() { <!-- 初始化 -->

            ///////////

            // SCENE //

            ///////////

            scene = new THREE.Scene(); <!-- 定义场景 -->

            ////////////

            // CAMERA //

            ////////////

            // set the view size in pixels (custom or according to window size)

            // var SCREEN_WIDTH = 400, SCREEN_HEIGHT = 300;

            var SCREEN_WIDTH = window.innerWidth, SCREEN_HEIGHT = window.innerHeight;

            // camera attributes

            var VIEW_ANGLE = 45, ASPECT = SCREEN_WIDTH / SCREEN_HEIGHT, NEAR = 0.1, FAR = 20000;

            // set up camera

            camera = new THREE.PerspectiveCamera(VIEW_ANGLE, ASPECT, NEAR, FAR); <!-- 定义视角 -->

            // add the camera to the scene

            scene.add(camera);

            // the camera defaults to position (0,0,0)

            // so pull it back (z = 400) and up (y = 100) and set the angle towards the scene origin

            camera.position.set(-400, 150, 200); <!--视角的位置 -->

            camera.lookAt(scene.position);

            //////////////

            // RENDERER //

            //////////////

            // create and start the renderer; choose antialias setting.

            if (Detector.webgl)

                renderer = new THREE.WebGLRenderer({

                    antialias : true

                });

            else

                renderer = new THREE.CanvasRenderer();

            renderer.setSize(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);

            // attach div element to variable to contain the renderer

            container = document.getElementById('ThreeJS');

            // alternatively: to create the div at runtime, use:

            // container = document.createElement( 'div' );

            // document.body.appendChild( container );

            // attach renderer to the container div

            container.appendChild(renderer.domElement);

            ////////////

            // EVENTS //

            ////////////

            // automatically resize renderer

            THREEx.WindowResize(renderer, camera);

            // toggle full-screen on given key press

            THREEx.FullScreen.bindKey({

                charCode : 'm'.charCodeAt(0)

            });

            //////////////

            // CONTROLS //

            //////////////

            // move mouse and: left   click to rotate,

            //                 middle click to zoom,

            //                 right  click to pan

            controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement); <!-- 设置控制，这里只有鼠标操作 -->

            ///////////

            // STATS //

            ///////////

            // displays current and past frames per second attained by scene

            stats = new Stats();

            stats.domElement.style.position = 'absolute';

            stats.domElement.style.bottom = '0px';

            stats.domElement.style.zIndex = 100;

            container.appendChild(stats.domElement);

            ///////////

            // LIGHT //

            ///////////

            // create a light

            var light = new THREE.PointLight(0xffffff); <!-- 设置光源 -->

            light.position.set(0, 250, 0);

            scene.add(light);

            // CUBE

            var cubeGeometry = new THREE.CubeGeometry(260, 35, 185, 1, 1, 1); <!-- 定义一个立方体，就是那本书的模型 -->

            var cubeMaterialArray = [];

            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({

                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-up.png') <!-- 给每一面上贴图，下同 -->

            }));

            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({

                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-up.png')

            }));

            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({

                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/up.png')

            }));

            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({

                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/down.png')

            }));

            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({

                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-right.png')

            }));

            cubeMaterialArray.push(new THREE.MeshBasicMaterial({

                map : new THREE.ImageUtils.loadTexture('img/side-left.png')

            }));

            var cubeMaterials = new THREE.MeshFaceMaterial(cubeMaterialArray);

            cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterials);

            cube.position.set(0, 0, 0); <!-- 立方体放置的位置 -->

            scene.add(cube);

        }

        function animate() {

            requestAnimationFrame(animate);

            render();

            update();

        }

        function update() {

            // delta = change in time since last call (in seconds)

            var delta = clock.getDelta();

            controls.update();

            stats.update();

        }

        function render() {

            renderer.render(scene, camera);

        }

    </script>

</body>

</html>

其实学习Three.js大多是这样，因为缺少相应的文档，看大牛们写的注释是最快上手的办法。

这次就先到这儿，下次再说怎么一点点在画布上作画。

本文转载自tony的小站: http://tonythegod.eu5.org/three-js-study-notes-study-on-three-js/ | Tony的工作站