这里给大家分享我在网上总结出来的一些知识，希望对大家有所帮助

前段时间接触了Three.js后，试着用他加载了一些模型three.js初体验简陋的了解了一下three.js的相关使用，并且写下了第一篇文章。但是过后还是对很多一知半解，作为不会建模且目前没有接触到相关业务需求的开发，难道没有模型就什么都不会了吗？因此我觉得有必要来试试没有模型的情况下自己来构建场景，以便于加深理解。

我在前端干工地，最后成果如下图。预览地址

从图中可以看到，整个画面由以下构成

1. 地面
2. 房子
3. 天空 下面就能一步步的构建这个场景。

一、 准备工作

我这里的环境是vue3 + vite，基本环境准备好后就要安装three.js的库，安装完成后就可以继续了。接下来搭建页面的基本结构

由于要将图像显示到页面中的canvas中，因此需要在onMounted生命周期内获取，接下来创建一下构建场景的几个要素：相机(camera)、场景(scene)、渲染器(renderer)、灯光(light), 在onMounted中添加如下代码：

  canvas = document.querySelector("#draw");//创建场景scene = new THREE.Scene();//创建一个透视相机camera = new THREE.PerspectiveCamera(125, width / height, 1, 2000);//设置相机位置camera.position.set(-30, 30, 50);//创建环境光const hjLight = new THREE.AmbientLight(0xffffff);//添加环境光至场景scene.add(hjLight);//添加房子的group到场景中scene.add(group);//添加轨道控制器const controls = new OrbitControls(camera, canvas);//渲染器renderer = new THREE.WebGLRenderer({canvas,//传入要渲染的canvas，相关参数可以看文档antialias: true,//抗锯齿alpha: true,});//设置渲染器大小renderer.setSize(width, height);//渲染器开始渲染renderer.render(scene, camera);//执行function animate() {controls.update();renderer.render(scene, camera);}animate()

通过以上代码，几要素我们已经具有，下面可以正式开始了。

二、创建地面

地面这里使用了three.js内置的CircleGeometry几何体，这里没有什么强制需求，符合样子就可以。 下面添加一个方法createGround如下，随便找一张图片当作地面的材质，随后调用，然后便可以看见一个半径为500的圆形地面

//创建地面
function createGround() {//导入材质const groundTexture =  new THREE.TextureLoader().load("/grass.webp");groundTexture.wrapS = groundTexture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;groundTexture.repeat.set(100, 100);const ground = new THREE.CircleGeometry(500, 100);const groundMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({side: THREE.DoubleSide,map: groundTexture,// transparent: true,// opacity: 0.2,});const groundMesh = new THREE.Mesh(ground, groundMaterial);groundMesh.name = "地面";//设置name属性groundMesh.rotateX(-Math.PI / 2);//旋转用于呈现一个水平的地面scene.add(groundMesh);

调整角度和大小后便能看到如下图所示：

三、 开始创建房子

1、创建地板

在这里创建地板，这里使用的是内置的BoxGeometry几何体。添加createFloor方法，如下：

//创建地板，可以理解为地基
function createFloor() {const texture = new THREE.TextureLoader().load("/img/wood.jpg");//设置地板大小，由于后面将要生成墙体存在设置为1的厚度，因此这里对地板的x，z均-2const floor = new THREE.BoxGeometry(baseWidth - 2, 1, baseLength - 2);const material = new THREE.MeshPhongMaterial({ map: texture });const mesh = new THREE.Mesh(floor, material);mesh.position.set(0, 1, 0);mesh.name = "地板";group.add(mesh);
}

调用上面的方法后页面中如下图

2、创建左右两边的墙体

这里开始左右两边的规则墙体，使用的也是内置的BoxGeometry几何体。添加 createWall方法，这个方法返回创建的墙体

function createWall() {const wallTexture = new THREE.TextureLoader().load("/img/wall1.jpg");const wall = new THREE.BoxGeometry(baseLength, 20, 1);const wallMaterial = new THREE.MeshPhongMaterial({map: wallTexture,});//墙体的网格const wallMesh = new THREE.Mesh(wall, wallMaterial);return wallMesh;
}

接下来调用方法生成第一面墙

let leftWall = createWall()
leftWall.name = '左侧的墙'
group.add(leftWall)

 调用后画面中应该如下图

 很显然这与我们的预期不符，下面设置墙体的位置并且让左侧的墙旋转90度,注意rotateY的参数为弧度。

 leftWall.rotateY(Math.PI / 2);leftWall.position.set(-baseWidth / 2, 10, 0);

调整完成后如下图

 接下来我们如法炮制右侧的墙，可以重新调用一次方法或者使用几何体对象三的clone方法。这里使用clone

  const rightWall = leftWall.clone();rightWall.position.set(baseWidth / 2, 10, 0);rightWall.name = "右侧的墙";group.add(rightWall);

 调整后如下图

3、创建前后的墙体

 规则的，这个时候使用创建前面墙的几何体便不行了，查阅文档后得知可以使用挤压缓冲几何体(ExtrudeGeometry)，官网的描述如图

 如何使用呢，构造器

文档中清晰的表明了这个类有两个参数，一个是 形状或者包含形状的数组 和配置选项。那么到这里我产生了疑问，什么是形状的数组呢，接着查看文档找到了shape这个类

 实例代码中一眼望去熟悉的api映入眼帘，因此大概能想象出用法。 由于前后两堵墙大致的形状都是相同的，因此写一个返回形状数组的方法 genwallShape

function genwallShape() {const shape = new THREE.Shape();let height = 20;//墙的高度shape.moveTo(0, 0); //起点shape.lineTo(0, height); //墙体高度shape.lineTo(baseWidth / 2 - 1, height + 5); //墙体顶点shape.lineTo(baseWidth / 2 - 1, height + 6); //墙体顶点shape.lineTo(baseWidth / 2 + 1, height + 6); //墙体顶点shape.lineTo(baseWidth / 2 + 1, height + 5); //墙体顶点shape.lineTo(baseWidth, height);shape.lineTo(baseWidth, 0);shape.lineTo(0, 0);return { shape };
}

生成点的数组的的方法有了，接下来写一个生成不规则墙体的方法createIrregularWall

//创建不规则墙体
function createIrregularWall(shape, position) {const extrudeSettings = {depth: 1,//定义深度，由于挤压几何体的点位都是x，y坐标组成的二位平面，这个参数定义向z轴的延展长度，即为墙的厚度bevelEnabled: false,};const wallTexture = new THREE.TextureLoader().load("/img/wall1.jpg");const geometry = new THREE.ExtrudeGeometry(shape, extrudeSettings);wallTexture.wrapS = wallTexture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;wallTexture.repeat.set(0.05, 0.05);const material = new THREE.MeshPhongMaterial({ map: wallTexture });const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);mesh.position.set(...position);group.add(mesh);return mesh;
}

点位有了、方法也有了，下面开始创建后墙，添加一个对应的方法

//创建不带门的不规则墙体
function createNoDoorWall() {let { shape } = genwallShape();let mesh = createIrregularWall(shape, [-baseWidth / 2, 0, -baseLength / 2]);mesh.name = "带门的墙对面的墙";
}

调用后如图

 问题又来了，怎么在墙上打洞呢，还是在文档中找到了答案

shape上有一个属性表示了孔洞了，接下来就好办了

function createDoorWall() {let { shape } = genwallShape();const door = new THREE.Path();//门的位置door.moveTo(baseWidth / 2 + 5, 0);door.lineTo(baseWidth / 2 + 5, 16);door.lineTo(baseWidth / 2 - 5, 16);door.lineTo(baseWidth / 2 - 5, 0);door.lineTo(baseWidth / 2 + 5, 0);// 形状上的孔洞shape.holes.push(door);let mesh = createIrregularWall(shape, [-baseWidth / 2,0,baseLength / 2 - 1,]);mesh.name = "带门的墙";
}

调用后如下

 可以看到门的形状已经出来了

4、创建屋顶

这里我们开始创建屋顶，首先求出屋顶的宽度，也就是我们要创建的几何体的z轴的延展

function createRoof() {//屋顶宽let width = Math.sqrt((baseWidth / 2) ** 2 + 5 ** 2) + 5;//+5让有一点屋檐的效果const geometry = new THREE.BoxGeometry(baseLength + 2, width, 1);const texture = new THREE.TextureLoader().load("/img/tile.jpg");texture.wrapS = texture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;texture.repeat.set(2, 2);const material = new THREE.MeshPhongMaterial({ map: texture });const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);mesh.rotateZ(THREE.MathUtils.degToRad(75));mesh.rotateY(-Math.PI / 2);mesh.position.set(baseWidth / 3 - 1, 22, 0);mesh.name = "右屋顶";group.add(mesh);return { roof: mesh, width };}

方法执行后如下图，我们有了一个右边的屋顶

 如法炮制，再来一个左边的屋顶

 let { roof, width } = createRoof();returnlet leftRoof = roof.clone();leftRoof.rotateX(THREE.MathUtils.degToRad(30));leftRoof.position.set(-baseWidth / 3 + 1, 22, 0);leftRoof.name = "左屋顶";group.add(leftRoof);

随后可以在画面中看到如下图，我们的房子，哦不，准确的说是仓库已经出来了。。。

5、创建门

然后我们开始创建门，门的创建也是用的内置的BoxGeometry几何体。 添加一个createDoor方法，如下

function createDoor() {//纹理贴图const texture = new THREE.TextureLoader().load("/img/door.jpg");//门的大小、尺寸const door = new THREE.BoxGeometry(10, 15, 0.5);const material = new THREE.MeshPhongMaterial({map: texture,transparent: true,opacity: 1,});const doorMesh = new THREE.Mesh(door, material);doorMesh.name = "门";doorMesh.position.x = 5;group.add(doorGroup);}

调用后即可看到原本的门洞中出现了一扇门，如下图

6、为场景添加点击

接下来我想做一点击开门的效果，那么首先要获取到鼠标点击了哪些物体。很巧的是three.js为我们提供了一个Raycaster类，用来检测射线触碰到了哪些物体。 添加如下代码

const raycaster = new THREE.Raycaster();
const pointer = new THREE.Vector2();function onPointerMove(event) {// 将鼠标位置归一化为设备坐标。x 和 y 方向的取值范围是 (-1 to +1)pointer.x = (event.clientX / width) * 2 - 1;pointer.y = -(event.clientY / height) * 2 + 1;
}

然后为canva添加点击事件监听

 canvas.addEventListener("click",() => {const intersects = raycaster.intersectObjects(scene.children);console.log(intersects[0]);console.log("点击了", intersects[0]?.object?.name);},false);

随后我们点击场景中，在控制台中便能清晰的打印出我们所点击的物体。说明：intersectObjects方法会返回射线经过的所有物体组成的数组，数组的第0位为离点击区域最近的物体，因此可以视为被点击的物体。

现在已经知道点击的是哪个物体，下面就来添加门的动画效果

7、添加关门、开门动画效果

调整一下对上节的方法，如下，匹配到点击的物体是门的时候再来触发。

  canvas.addEventListener("click",() => {const intersects = raycaster.intersectObjects(scene.children);console.log(intersects[0]);console.log("点击了", intersects[0]?.object?.name);if (intersects[0]?.object?.name == "门") {// console.log(intersects[0].object.parent.rotation.y);let speed = 0.05;//再次点击关门if (intersects[0].object.parent.rotation.y <= -2.5) {// console.log("关门");let a = setInterval(() => {if (intersects[0].object.parent.rotation.y >= 0) {intersects[0].object.parent.rotation.y = 0;clearInterval(a);return;}intersects[0].object.parent.rotation.y += speed;}, 1000 / 60);} else {// console.log("开门");let a = setInterval(() => {if (intersects[0].object.parent.rotation.y <= -2.5) {clearInterval(a);return;}intersects[0].object.parent.rotation.y -= speed;}, 1000 / 60);}}},false);

这样就能正确的运行了吗？当然不，上述代码中让门以y轴做旋转，但是在three.js中，物体的旋转轴为物体的中心，因此我们需要改变一下门的旋转轴，使之在视觉上呈现出以旋转中心的改变，下面改造一下createDoor方法，如下，

//创建门
function createDoor() {const texture = new THREE.TextureLoader().load("/img/door.jpg");const door = new THREE.BoxGeometry(10, 15, 0.5);const material = new THREE.MeshPhongMaterial({map: texture,transparent: true,opacity: 1,});const doorMesh = new THREE.Mesh(door, material);// doorMesh.rotateY(Math.PI / 2);// doorMesh.position.set(-baseLength / 2, 7, 0);doorMesh.name = "门";//以下代码做出了更改const doorGroup = new THREE.Group();//添加一个门的父级doorGroup.name = "门的包裹";doorGroup.position.set(-5, 8, baseLength / 2);//通过父级来改变门的旋转轴//现在这个是相对于父级doorMesh.position.x = 5;doorGroup.add(doorMesh);group.add(doorGroup);return doorGroup;
}

改造完后点击门，会发现门绕着预期的旋转轴打开了。如下图

四、创建天空盒

这里的天空盒非常的简单。使用内置的SphereGeometry几何体创建一个与地面半径一致的圆，然后载入贴图

//天空盒
function createSkyBox() {const texture = new THREE.TextureLoader().load("/img/sky.jpg");texture.wrapS = texture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;// texture.repeat.set(1, 1);const skyBox = new THREE.SphereGeometry(500, 100, 100);const material = new THREE.MeshPhongMaterial({map: texture,side: THREE.BackSide,});const skyBoxMesh = new THREE.Mesh(skyBox, material);scene.add(skyBoxMesh);
}

最终呈现出的效果如下图

 在最后你通过循环多创建几个房子，像这样

 或者查看文档切换成第一人称控制器在自己创建的场景中遨游。

本文转载于:

https://juejin.cn/post/7200571354926858301

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