Three.js Example 注解 —— canvas_materials.html

曾经终败给现在 2023-07-14 10:44 8阅读 0赞

本文搬自我的Github，[https://github.com/555chy/three.js-example-comment][https_github.com_555chy_three.js-example-comment]，有兴趣的可以一起来完善，这个为Three.js的Example进行注解，方便初学者阅读

three.js 官网 Example 地址：[https://threejs.org/examples/][https_threejs.org_examples]

<!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    	<head>
    		<title>three.js canvas - materials</title>
    		<meta charset="utf-8">
    		
    		<meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
    		<style>
    			body {
    				font-family: Monospace;
    				background-color: #202020;
    				margin: 0px;
    				overflow: hidden;
    			}
    		</style>
    	</head>
    	<body>
    		<script src="../build/three.js"></script>
    
    		
    		<script src="js/renderers/Projector.js"></script>
    		<script src="js/renderers/CanvasRenderer.js"></script>
    		
    		
    		<script src="js/libs/stats.min.js"></script>
    		<script>
    			var container, stats;
    			var camera, scene, renderer, objects;
    			var pointLight;
    
    			init();
    			animate();
    
    			function init() {
    				container = document.createElement('div');
    				document.body.appendChild(container);
    
    				/*
    				透视相机
    				PerspectiveCamera(fov, aspect, near, far)
                        fov(视场)：从相机位置能够看到的部分场景。推荐默认值45
                        aspect(长宽比)：渲染结果输出区域的横向长度和纵向长度的比值。推荐默认值window.innerWidth/window.innerHeight
                        near(近面)：定义从距离相机多近的地方开始渲染场景。推荐默认值0.1
                        far(远面)：定义相机可以从它所处的位置看多远。默认值1000
                    */
    				camera = new THREE.PerspectiveCamera( 45, window.innerWidth / window.innerHeight, 1, 2000 );
    				//定义相机的位置，有如下两种方式。如果不设置的话，相机位置为默认的Vector3{x:0,y:0,z:0}
    				//camera.position.set( 0, 200, 800 );
    				camera.position.y = 200;
    				camera.position.z = 800;
    
    				scene = new THREE.Scene();
    
    				// Grid，绘制网格
    				var size = 500, step = 100;
    				var geometry = new THREE.Geometry();
    				for ( var i = - size; i <= size; i += step ) {
    					//从左下角到右上角，先画横线，在画竖线
    					//绘制与X轴平行的横线
    					geometry.vertices.push( new THREE.Vector3( - size, - 120, i ) );
    					geometry.vertices.push( new THREE.Vector3(   size, - 120, i ) );
    					//绘制与Z轴平行的竖线
    					geometry.vertices.push( new THREE.Vector3( i, - 120, - size ) );
    					geometry.vertices.push( new THREE.Vector3( i, - 120,   size ) );
    				}
    
    				var material = new THREE.LineBasicMaterial( { color: 0xffffff, opacity: 0.2 } );
    				/*
    				THREE.Line使用WebGL中的gl.LINE_STRIP(一系列的连续直线，即折线)渲染
    				THREE.LineSegments使用WebGL中的gl.LINES(每一对顶点被解释为一条直线，即线段)渲染
    				*/
    				var line = new THREE.LineSegments( geometry, material );
    				scene.add( line );
    
    				/*
    				Sphere，球体
    				function SphereGeometry( radius, widthSegments, heightSegments, phiStart, phiLength, thetaStart, thetaLength ) {……}
    					radius:			半径
    					widthSegments:	水平方向上的分段数，段数越多，球体表面越光滑，默认是8。最小是3
    					heightSegments:	垂直方向上的分段数，段数越多，球体表面越光滑，默认是6，最小是2
    					phiStart:		从X轴的什么地方开始绘制(X轴负方向为起始点，逆时针方向为正，即符合右手螺旋定则)
    					phiLength:		绘制的弧度
    					thetaStart:		从Y轴的什么地方开始绘制(Y轴正方向为起始点，逆时针方向为正，即符合右手螺旋定则)
    					thetaLength:	绘制的弧度
    				*/
    				var geometry = new THREE.SphereGeometry( 100, 14, 7 );
    
    				var textureLoader = new THREE.TextureLoader();
    				var earthTexture = textureLoader.load( 'textures/land_ocean_ice_cloud_2048.jpg' );
    				var envMap = textureLoader.load( 'textures/envmap.png' );
    
    				/*
    				exports.UVMapping = UVMapping;													平展-映射
    				exports.CubeReflectionMapping = CubeReflectionMapping;							立方体反射-映射
    				exports.CubeRefractionMapping = CubeRefractionMapping;							立方体折射-映射
    				exports.EquirectangularReflectionMapping = EquirectangularReflectionMapping;	矩形球面反射-映射
    				exports.EquirectangularRefractionMapping = EquirectangularRefractionMapping;	矩形球面折射-映射
    				exports.SphericalReflectionMapping = SphericalReflectionMapping;				球面反射-映射
    				exports.CubeUVReflectionMapping = CubeUVReflectionMapping;						立方体纹理反射-映射
    				exports.CubeUVRefractionMapping = CubeUVRefractionMapping;						立方体纹理折射-映射
    				*/
    				envMap.mapping = THREE.SphericalReflectionMapping;
    
    				var materials = [
    					/*
    					MeshBasicMaterial：与光照无关，仅根据材质的颜色或贴图来渲染物体
    						color：材质的颜色
    						map：材质的贴图
    						wireframe: 显示三角形线框还是显示面
    						side：可选的值有THREE.FrontSide(仅渲染正面)、THREE.BackSide(仅渲染背面)、THREE.DoubleSide(双面渲染)
    						overdraw: 过渡描绘。如果用THREE.CanvasRenderer对象，有缝隙时需设置该值。例如当前如果使用0.5以下的值，三角形的分界线就很明显。但是使用WebGLRenderer则不会有分割线
    						visible: 对象是否可见
    					*/
    					new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0x00ffff, wireframe: true, side: THREE.DoubleSide } ),//青色
    					/*
    					var BlendingMode = {
    						NoBlending: NoBlending,
    						NormalBlending: NormalBlending,
    						AdditiveBlending: AdditiveBlending,
    						//是一种加法混合模式，材质中的黑色会被当做是透明的
    						SubtractiveBlending: SubtractiveBlending,
    						MultiplyBlending: MultiplyBlending,
    						CustomBlending: CustomBlending
    					};
    					*/
    					new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0xff0000, blending: THREE.AdditiveBlending } ),//红色
    					/*
    					MeshLambertMaterial，这种材质会考虑光照的影响，可以用来创建颜色暗淡的、不光亮的物体
    					color: 即diffuse，漫射颜色，默认为0xffffff，白色
    					ambient: 环境色，默认为0xffffff, 白色, 乘以环境光得到对象的颜色
    					emissive: 自发光(荧光)颜色，默认为0x000000,黑色，实体颜色，不受其他灯光的影响.
    					overdraw: 过渡描绘。如果用THREE.CanvasRenderer对象，有缝隙时需设置该值。例如当前如果使用0.5以下的值，三角形的分界线就很明显。但是使用WebGLRenderer则不会有分割线
    					morphTargets: 表示是否启用变形
    					*/
    					new THREE.MeshLambertMaterial( { color: 0xffffff, overdraw: 0.5 } ),//白色
    					new THREE.MeshLambertMaterial( { color: 0xffffff, overdraw: 0.5 } ),//白色
    					//MeshNormalMaterial，这是一种简单的材质，根据物体表面的法向量计算颜色
    					new THREE.MeshNormalMaterial( { overdraw: 0.5 } ),
    					new THREE.MeshBasicMaterial( { map: earthTexture } ),
    					/*
    					环境贴图（Environment Mapping，EM）也称为反射贴图（Reflection Mapping）
    					把反射对象当作一个虚拟眼睛，生成一张虚拟的纹理图，然后把该纹理图映射到反射对象上，得到的图像就是该场景的一个影像。
    					即使反射对象旋转，反射贴图也不会像普通map一样一起旋转。
    					*/
    					new THREE.MeshBasicMaterial( { envMap: envMap, overdraw: 0.5 } )
    				];
    
    				for ( var i = 0, l = geometry.faces.length; i < l; i ++ ) {
    					/*
    					face {
    						a, b, c, 		组成面的三个顶点索引
    						color,	 		面的颜色
    						materialIndex,	MultiMaterial特有，标识面采用的子材质索引
    						normal{x,y,z},	面正方向的法向量
    						vertexColors: Array,
    						vertexNormals: Array[3],
    					}
    					*/
    					var face = geometry.faces[ i ];
    					console.dir(face);	
    					if ( Math.random() > 0.5 ) face.materialIndex = Math.floor( Math.random() * materials.length );
    				}
    
    				materials.push( new THREE.MultiMaterial( materials ) );
    
    				objects = [];
    
    				for ( var i = 0, l = materials.length; i < l; i ++ ) {
    					var sphere = new THREE.Mesh( geometry, materials[ i ] );
    
    					sphere.position.x = ( i % 5 ) * 200 - 400;
    					sphere.position.z = Math.floor( i / 5 ) * 200 - 200;
    
    					sphere.rotation.x = Math.random() * 200 - 100;
    					sphere.rotation.y = Math.random() * 200 - 100;
    					sphere.rotation.z = Math.random() * 200 - 100;
    
    					objects.push( sphere );
    
    					scene.add( sphere );
    				}
    
    				var PI2 = Math.PI * 2;
    				var program = function ( context ) {
    					context.beginPath();
    					//填充一个半径为0.5的圆
    					context.arc( 0, 0, 0.5, 0, PI2, true );
    					context.fill();
    				};
    
    				// Lights
    				/*
    				环境光，这是一种基础光源，它的颜色会添加到整个场景和所有对象的当前颜色上 |
    					AmbientLight( color, intensity)
    					color		光源的颜色
    					intensity	光照强度，默认为1
    				*/
    				scene.add( new THREE.AmbientLight( Math.random() * 0x202020 ) );
    
    				/*
    				平行光，也称作无限光，平行光光源就如同太阳，若在场景中添加了一个平行光，它可以影响场景中的所有物体，而无论平行光光源设置在任何位置。平行光的方向为它的位置指向场景中心。
    				DirectionalLight( color, intensity)
    					color		光源的颜色
    					intensity	光照强度，默认为1
    				*/
    				var directionalLight = new THREE.DirectionalLight( Math.random() * 0xffffff );
    				directionalLight.position.x = Math.random() - 0.5;
    				directionalLight.position.y = Math.random() - 0.5;
    				directionalLight.position.z = Math.random() - 0.5;
    				//normalize(): 单位化向量，使其模长为1
    				directionalLight.position.normalize();
    				scene.add( directionalLight );
    
    				/*
    				点光源，空间中的一点，朝所有方向发射光线 
    				PointLight( color, intensity, distance, decay );
    					color：光的颜色
    					intensity：光照强度，默认为1
    					distance：光最长能照射的距离，默认为0
    					decay：光的衰减系数，默认为1
    				*/
    				pointLight = new THREE.PointLight( 0xffffff, 1 );
    				scene.add( pointLight );
    
    				/*
    				雪碧图材质，也叫精灵图
    
    				CSS Sprites其实就是把网页中一些背景图片整合到一张图片文件中，再利用CSS的“background-image”，“background- repeat”，“background-position”的组合进行背景定位，background-position可以用数字精确的定位出背景图片的位置。
    
    				在Three.js中意思有点稍微不一样
    				A sprite is a plane that always faces towards the camera, generally with a partially transparent texture applied.
    				Sprites do not cast shadows, setting castShadow = true will have no effect. 
    				一个精灵也就是一个平面，它的面总是朝向相机，通常来说会采用一个部分透明的纹理
    				精灵不能投影出阴影，设置 castShadow = true 没有任何效果
    
    				SpriteCanvasMaterial: 
    				Create a material that can draw custom sprites using a 2d canvas.
    				创建一个使用2d画布绘制的自定义精灵图材质
    				
    				材质color会在program之前被设置到context.fillStyle上。因此如果内部还有对fillStyle的设置，将会直接覆盖掉外部的颜色配置
    				*/
    				var sprite = new THREE.Sprite( new THREE.SpriteCanvasMaterial( { color: 0xffffff, program: program } ) );
    				//sprite默认是边长为1个像素的画布，scale缩放了它的边长
    				sprite.scale.set( 8, 8, 8 );
    				//只要是一个THREE.Object，就有add方法。add之后就加到children数组中了，效果和group一样
    				pointLight.add( sprite );
    				console.dir(pointLight);
    
    				renderer = new THREE.CanvasRenderer();
    				//设置屏幕像素比，与Android上的DIP相仿，作用是在所有设备上的显示效果都相近
    				renderer.setPixelRatio( window.devicePixelRatio );
    				//设置待渲染场景的大小
    				renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
    				//将渲染器的DOM元素(即Canvas)添加到HTML中
    				container.appendChild( renderer.domElement );
    
    				var debugCanvas = document.createElement( 'canvas' );
    				debugCanvas.width = 512;
    				debugCanvas.height = 512;
    				debugCanvas.style.position = 'absolute';
    				debugCanvas.style.top = '0px';
    				debugCanvas.style.left = '0px';
    
    				container.appendChild( debugCanvas );
    
    				debugContext = debugCanvas.getContext( '2d' );
    				/*
    				setTransform为缩放(scale)、旋转(rotate)、移动(translate)的复合方法。当您调用 setTransform() 时，它都会重置前一个变换矩阵然后构建新的矩阵。旋转的中点是它的左上角坐标
    				
    				context.setTransform(a,b,c,d,e,f);
    					a	水平缩放
    					b	左上角固定，向下倾斜，垂直方向不变
    					c	左上角固定，向右倾斜，水平方向不变
    					d	垂直缩放
    					e	水平移动
    					f	垂直移动
    					
    				这里就相当于把坐标轴移到了画布中心的位置，后面所有的操作都会针对这个新的坐标系
    				*/
    				debugContext.setTransform( 1, 0, 0, 1, 256, 256 );
    				debugContext.strokeStyle = '#000000';
    
    				//左上角的统计信息(FPS，渲染时间，chrome内存使用率)
                    stats = new Stats();
    				//这里注意，统计插件的dom元素是"dom"，而不是domElement
                    container.appendChild( stats.dom );
    
    				window.addEventListener( 'resize', onWindowResize, false );
    			}
    
    			function onWindowResize() {
    				//重新设置相机的宽高比。如果宽高比不对，那么正方形可能就不是正方形了
                    camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
                    //更新透视相机的投影矩阵
                    camera.updateProjectionMatrix();
    				//更新待渲染场景的大小
                    renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
    			}
    
    			function loadImage( path ) {
    				var image = document.createElement( 'img' );
    				/*映射模式
    				THREE.UVMapping					平展映射,
    				THREE.CubeReflectionMapping 	立方体反射映射,
    				THREE.CubeRefractionMapping		立方体折射映射,
    				THREE.SphericalReflectionMapping球面反射映射,
    				THREE.SphericalRefractionMapping球面折射映射.  
    				*/
    				var texture = new THREE.Texture( image, THREE.UVMapping );
    				//由于图片是异步加载的，一旦检测到needsUpdate=true，three.js就会使用_gl.texImage2D将空的纹理数据传输到显存中，然后就将这个标志位设成false, 之后再使用该图片的时候就不需要重新加载显存数据了
    				image.onload = function () { texture.needsUpdate = true; };
    				image.src = path;
    
    				return texture;
    			}
    
    			function animate() {
    				requestAnimationFrame( animate );
    
    				render();
    				//这里可以在render前后使用stats.begin和stats.end，也可以在每次渲染的时候调用一次stats.update
    				stats.update();
    			}
    
    			function render() {
    				//Date.now()得到的是当前时间戳，单位毫秒
    				var timer = Date.now() * 0.0001;
    
    				camera.position.x = Math.cos( timer ) * 1000;
    				camera.position.z = Math.sin( timer ) * 1000;
    				camera.lookAt( scene.position );
    
    				for ( var i = 0, l = objects.length; i < l; i++ ) {
    					var object = objects[ i ];
    
    					//分别绕着X、Y轴按右手螺旋定则进行旋转
    					object.rotation.x += 0.01;
    					object.rotation.y += 0.005;
    				}
    
    				pointLight.position.x = Math.sin( timer * 7 ) * 300;
    				pointLight.position.y = Math.cos( timer * 5 ) * 400;
    				pointLight.position.z = Math.cos( timer * 3 ) * 300;
    
    				renderer.render( scene, camera );
    			}
    		</script>
    	</body>
    </html>

[https_github.com_555chy_three.js-example-comment]: https://github.com/555chy/three.js-example-comment
[https_threejs.org_examples]: https://threejs.org/examples/