用Three.js构建三维世界的房子

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文章篇幅会比较长,请耐心看完,但是一定会收货满满。

最近在学习Three.js,无奈不知道从哪里下手,查阅大部分资料都是先介绍渲染器(Renderer)、场景(Scene)、照相机(Camera),其实这些概念确实需要了解,如果不给你立体模型,你始终是无法理解的。网上看了一个大佬(神说要有光)的教程,感觉算是一只脚已经入了门,接下来我们通过这篇文章,从造物主的视角开始创建一个房子。我们先看下最终效果。 

1 创造世界

很好理解,就是我们现在看到的世界,用Three.js做出来。效果如下


首先对Three.js还是要了解其一些概念的,这样才能看的更明白。新建一个项目,引入Three.js,网上不好js找没关系,我会在最后提供本篇文章的完整demo。

创建场景

const scene = new THREE.Scene();

创建透视相机

// 获取窗口文档区域的宽度
const width = window.innerWidth;
// 获取窗口文档区域的高度
const height = window.innerHeight;
// 创建透视相机
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 10000);
// 相机位置
camera.position.set(500, 60, 0)
// 相机焦点方向
camera.lookAt(scene.position);

创建渲染器

// 创建WebGL渲染
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
// 设置canvas的大小
renderer.setSize(width, height);
//设置背景颜色
renderer.setClearColor(0xcce0ff, 1);
// 添加到body
document.body.appendChild(renderer.domElement);

渲染相机和场景

renderer.render(scene, camera);requestAnimationFrame(render)

场景贴图

let urls = ['./img/skyBox6/posx.jpg','./img/skyBox6/negx.jpg','./img/skyBox6/posy.jpg','./img/skyBox6/negy.jpg','./img/skyBox6/posz.jpg','./img/skyBox6/negz.jpg'
];
let cubeTexture = new THREE.CubeTextureLoader().load(urls);
scene.background = cubeTexture;

最终我们会看到上面的一个旋转的世界。

2 创建一个地面

上面的步骤只是创建了全景的世界,但是我们需要有个地面来放置我们之后要创建的房子,因此,这个地面要比较大。

创建

为了方便,我们新建一个方法来创建,后面只需要调用这个方法即可

function createGrass() {// 创建一个平面缓冲几何体const geometry = new THREE.PlaneGeometry(10000, 10000);// 加载草地图片const texture = new THREE.TextureLoader().load("img/grass.jpg");texture.wrapS = THREE.RepeatWrapping;texture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;// 纹理对象阵列texture.repeat.set(100, 100);// 基础网格材质const grassMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture });// 网格const grass = new THREE.Mesh(geometry, grassMaterial);// 旋转grass.rotation.x = -0.5 * Math.PI;// 添加到场景scene.add(grass);
}

效果

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3 建房子

我们先说说现实中如何新建房子
1 选一个地方当作地基
2 垒墙(墙面)
3 封顶(房顶)
其实用Threejs也是一样

创建地基(地板)

// 创建地板方法
function createFloor() {// 创建一个平面缓冲几何体const geometry = new THREE.PlaneGeometry(200, 300);// 加载地板图片const texture = new THREE.TextureLoader().load('img/wood.jpg');texture.wrapS = THREE.RepeatWrapping;texture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;// 纹理对象阵列texture.repeat.set(2, 2);// 基础网格材质const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture });// 网格const floor = new THREE.Mesh(geometry, material);floor.rotation.x = -0.5 * Math.PI;floor.position.y = 1;floor.position.z = 150;// 地板添加到房间house.add(floor);
}

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创建侧墙

// 创建测墙方法
function createSideWall() {// 创建形状const shape = new THREE.Shape();shape.moveTo(-100, 0);shape.lineTo(100, 0);shape.lineTo(100, 100);shape.lineTo(0, 150);shape.lineTo(-100, 100);shape.lineTo(-100, 0);// 挤压缓冲几何体const extrudeGeometry = new THREE.ExtrudeGeometry(shape, {depth: 5});// 加载墙面图片const texture = new THREE.TextureLoader().load('./img/wall.jpg');texture.wrapS = texture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;texture.repeat.set(0.01, 0.005);// 基础网格材质var material = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture });// 网格const sideWall = new THREE.Mesh(extrudeGeometry, material);// 增加墙面house.add(sideWall);return sideWall;
}

侧墙有两个是一样的,只不过是位置(坐标)不一样,我们只需要挪下位置即可。

// 创建侧墙
const sideWall2 = createSideWall();
// 侧墙向z轴移动
sideWall2.position.z = 295;

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创建前面的墙

因为前面的墙上有门和窗户,因此我们单独创建

// 前面墙的方法
function createFrontWall() {// 创建形状const shape = new THREE.Shape();shape.moveTo(-150, 0);shape.lineTo(150, 0);shape.lineTo(150, 100);shape.lineTo(-150, 100);shape.lineTo(-150, 0);// 创建窗户const window = new THREE.Path();window.moveTo(30, 30)window.lineTo(80, 30)window.lineTo(80, 80)window.lineTo(30, 80);window.lineTo(30, 30);// 形状上的孔洞shape.holes.push(window);// 创建门const door = new THREE.Path();door.moveTo(-30, 0)door.lineTo(-30, 80)door.lineTo(-80, 80)door.lineTo(-80, 0);door.lineTo(-30, 0);// 形状上的孔洞shape.holes.push(door);// 挤压缓冲几何体const extrudeGeometry = new THREE.ExtrudeGeometry(shape, {depth: 5})// 贴图const texture = new THREE.TextureLoader().load('./img/wall.jpg');texture.wrapS = texture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;texture.repeat.set(0.01, 0.005);// 基础网格材质const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture });// 网格const frontWall = new THREE.Mesh(extrudeGeometry, material);frontWall.position.z = 150;frontWall.position.x = 95;frontWall.rotation.y = Math.PI * 0.5;// 前墙添加到房间house.add(frontWall);
}

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这样门和窗户就有了,我们还需要加点装饰

// 窗户修饰
function createWindow() {const shape = new THREE.Shape();shape.moveTo(0, 0);shape.lineTo(0, 50)shape.lineTo(50, 50)shape.lineTo(50, 0);shape.lineTo(0, 0);const hole = new THREE.Path();hole.moveTo(5, 5)hole.lineTo(5, 45)hole.lineTo(45, 45)hole.lineTo(45, 5);hole.lineTo(5, 5);shape.holes.push(hole);// 挤压缓冲几何体const extrudeGeometry = new THREE.ExtrudeGeometry(shape, {depth: 5});// 基础网格材质var extrudeMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 'silver' });var window = new THREE.Mesh(extrudeGeometry, extrudeMaterial);window.rotation.y = Math.PI / 2;window.position.y = 30;window.position.x = 95;window.position.z = 120;house.add(window);return window;
}
// 门修饰
function createDoor() {const shape = new THREE.Shape();shape.moveTo(0, 0);shape.lineTo(0, 80);shape.lineTo(50, 80);shape.lineTo(50, 0);shape.lineTo(0, 0);const hole = new THREE.Path();hole.moveTo(5, 5);hole.lineTo(5, 75);hole.lineTo(45, 75);hole.lineTo(45, 5);hole.lineTo(5, 5);shape.holes.push(hole);// 挤压缓冲几何体const extrudeGeometry = new THREE.ExtrudeGeometry(shape, {depth: 5});// 基础网格材质const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 'silver' });const door = new THREE.Mesh(extrudeGeometry, material);door.rotation.y = Math.PI / 2;door.position.y = 0;door.position.x = 95;door.position.z = 230;house.add(door);
}

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创建后墙

// 创建后墙方法
function createBackWall() {// 创建形状const shape = new THREE.Shape();shape.moveTo(-150, 0)shape.lineTo(150, 0)shape.lineTo(150, 100)shape.lineTo(-150, 100);// 挤压缓冲几何体const extrudeGeometry = new THREE.ExtrudeGeometry(shape)// 贴图const texture = new THREE.TextureLoader().load('./img/wall.jpg');texture.wrapS = texture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;texture.repeat.set(0.01, 0.005);// 基础网格材质const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture });// 网格const backWall = new THREE.Mesh(extrudeGeometry, material);backWall.position.z = 150;backWall.position.x = -100;backWall.rotation.y = Math.PI * 0.5;// 后墙添加到房间中house.add(backWall);
}

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屋顶

// 创建屋顶方法
function createRoof() {// 立方缓冲几何体const geometry = new THREE.BoxGeometry(120, 320, 5);const texture = new THREE.TextureLoader().load('./img/tile.jpg');texture.wrapS = texture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;texture.repeat.set(5, 1);texture.rotation = Math.PI / 2;// 基础网格材质 - 瓦片const textureMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture });// 基础网格材质 - 其他const colorMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 'grey' });const materials = [colorMaterial,colorMaterial,colorMaterial,colorMaterial,colorMaterial,textureMaterial];const roof = new THREE.Mesh(geometry, materials);house.add(roof);roof.rotation.x = Math.PI / 2;roof.rotation.y = - Math.PI / 4 * 0.6;roof.position.y = 125;roof.position.x = 50;roof.position.z = 150;return roof;
}

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屋顶也是有两个,只不过是空间上不一样,我们稍微调整下位置

const roof2 = createRoof();
roof2.rotation.x = Math.PI / 2;
roof2.rotation.y = (Math.PI / 4) * 0.6;
roof2.position.y = 125;
roof2.position.x = -50;
roof2.position.z = 150;

ff233b89baafa64f289e0085c1b573db.png

克隆

一个房子太单调,我们克隆几个

// clone
const house1 = house.clone();
house1.position.set(300, 0, 0);
scene.add(house1);
// clone2
const house2 = house.clone();
house2.position.set(-300, 0, 0);
scene.add(house2);
// clone3
const house3 = house.clone();
house3.position.set(0, 0, -350);
scene.add(house3);// clone4
const house4 = house.clone();
house4.position.set(300, 0, -350);
scene.add(house4);// clone5
const house5 = house.clone();
house5.position.set(-300, 0, -350);
scene.add(house5);

最终效果如开头视频,代码已打包放在阿里网盘,回复“源码”获取。

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