Three.js利用顶点绘制立方体的方法详解

前言

之前我们在学些WebGL基础的时候每天都是在一直研究顶点位置，法向量，绘制下标什么的。虽然复杂，但是毕竟原生，性能没得说。

three.js也给我们提供了相关的接口供我们使用原生的方法绘制模型，下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。

下面是我的个人一个案例。

首先，我创建了一个空白的形状：

  //立方体
  var cubeGeometry = new THREE.Geometry();

立方体的形状如下：

  // 创建一个立方体
  // v6----- v5
  // /|  /|
  // v1------v0|
  // | |  | |
  // | |v7---|-|v4
  // |/  |/
  // v2------v3

然后添加了立方体的顶点，一共8个

  //创建立方体的顶点
  var vertices = [
   new THREE.Vector3(10, 10, 10), //v0
   new THREE.Vector3(-10, 10, 10), //v1
   new THREE.Vector3(-10, -10, 10), //v2
   new THREE.Vector3(10, -10, 10), //v3
   new THREE.Vector3(10, -10, -10), //v4
   new THREE.Vector3(10, 10, -10), //v5
   new THREE.Vector3(-10, 10, -10), //v6
   new THREE.Vector3(-10, -10, -10) //v7
  ];

  cubeGeometry.vertices = vertices;

接着通过顶点的坐标生成了立方体的面

  //创建立方的面
  var faces=[
   new THREE.Face3(0,1,2),
   new THREE.Face3(0,2,3),
   new THREE.Face3(0,3,4),
   new THREE.Face3(0,4,5),
   new THREE.Face3(1,6,7),
   new THREE.Face3(1,7,2),
   new THREE.Face3(6,5,4),
   new THREE.Face3(6,4,7),
   new THREE.Face3(5,6,1),
   new THREE.Face3(5,1,0),
   new THREE.Face3(3,2,7),
   new THREE.Face3(3,7,4)
  ];

  cubeGeometry.faces = faces;

在这里需要注意：

（1）面是由三个顶点组成的一个三角形面，也是WebGL的实现面的方式。如果需要一个长方形，那就需要由两个三角形组合而成。

（2）如果要绘制的面是朝向相机的，那这个面的顶点的书写方式是逆时针绘制的，比如图上模型的第一个面的添加里面书写的是(0,1,2)。

（3）如果能使模型有灯光的效果，还需要设置法向量，让three.js自动生成即可，如下

  //生成法向量
  cubeGeometry.computeFaceNormals();

当前的这些步骤只是生成了形状，还需要和以前一样设置一个纹理，再通过THTEE.Mesh()方法生成网格

  var cubeMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0x00ffff});

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

这样就实现了一个立方体的绘制：

全部代码如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>Title</title>
 <style type="text/css">
  html, body {
   margin: 0;
   height: 100%;
  }

  canvas {
   display: block;
  }

 </style>
</head>
<body onload="draw();">

</body>
<script src="build/three.js"></script>
<script src="examples/js/controls/OrbitControls.js"></script>
<script src="examples/js/libs/stats.min.js"></script>
<script src="examples/js/libs/dat.gui.min.js"></script>
<script>
 var renderer;
 function initRender() {
  renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true});
  renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
  //告诉渲染器需要阴影效果
  renderer.shadowMap.enabled = true;
  renderer.shadowMap.type = THREE.PCFSoftShadowMap; // 默认的是，没有设置的这个清晰 THREE.PCFShadowMap
  document.body.appendChild(renderer.domElement);
 }

 var camera;
 function initCamera() {
  camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
  camera.position.set(0, 40, 100);
  camera.lookAt(new THREE.Vector3(0, 0, 0));
 }

 var scene;
 function initScene() {
  scene = new THREE.Scene();
 }

 //初始化dat.GUI简化试验流程
 var gui;
 function initGui() {
  //声明一个保存需求修改的相关数据的对象
  gui = {
   lightY: 30, //灯光y轴的位置
   cubeX: 25, //立方体的x轴位置
   cubeY: 10, //立方体的x轴位置
   cubeZ: -5 //立方体的z轴的位置
  };
  var datGui = new dat.GUI();
  //将设置属性添加到gui当中，gui.add(对象，属性，最小值，最大值）
  datGui.add(gui, "lightY", 0, 100);
  datGui.add(gui, "cubeX", -30, 30);
  datGui.add(gui, "cubeY", -30, 30);
  datGui.add(gui, "cubeZ", -30, 30);
 }

 var light;
 function initLight() {
  scene.add(new THREE.AmbientLight(0x444444));

  light = new THREE.PointLight(0xffffff);
  light.position.set(15, 30, 10);

  //告诉平行光需要开启阴影投射
  light.castShadow = true;

  scene.add(light);
 }

 var cube;
 function initModel() {

  //辅助工具
  var helper = new THREE.AxisHelper(10);
  scene.add(helper);

  // 创建一个立方体
  // v6----- v5
  // /|  /|
  // v1------v0|
  // | |  | |
  // | |v7---|-|v4
  // |/  |/
  // v2------v3

  //立方体
  var cubeGeometry = new THREE.Geometry();

  //创建立方体的顶点
  var vertices = [
   new THREE.Vector3(10, 10, 10), //v0
   new THREE.Vector3(-10, 10, 10), //v1
   new THREE.Vector3(-10, -10, 10), //v2
   new THREE.Vector3(10, -10, 10), //v3
   new THREE.Vector3(10, -10, -10), //v4
   new THREE.Vector3(10, 10, -10), //v5
   new THREE.Vector3(-10, 10, -10), //v6
   new THREE.Vector3(-10, -10, -10) //v7
  ];

  cubeGeometry.vertices = vertices;

  //创建立方的面
  var faces=[
   new THREE.Face3(0,1,2),
   new THREE.Face3(0,2,3),
   new THREE.Face3(0,3,4),
   new THREE.Face3(0,4,5),
   new THREE.Face3(1,6,7),
   new THREE.Face3(1,7,2),
   new THREE.Face3(6,5,4),
   new THREE.Face3(6,4,7),
   new THREE.Face3(5,6,1),
   new THREE.Face3(5,1,0),
   new THREE.Face3(3,2,7),
   new THREE.Face3(3,7,4)
  ];

  cubeGeometry.faces = faces;

  //生成法向量
  cubeGeometry.computeFaceNormals();

  var cubeMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0x00ffff});

  cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterial);
  cube.position.x = 25;
  cube.position.y = 5;
  cube.position.z = -5;

  //告诉立方体需要投射阴影
  cube.castShadow = true;

  scene.add(cube);

  //底部平面
  var planeGeometry = new THREE.PlaneGeometry(100, 100);
  var planeMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xaaaaaa});

  var plane = new THREE.Mesh(planeGeometry, planeMaterial);
  plane.rotation.x = -0.5 * Math.PI;
  plane.position.y = -0;

  //告诉底部平面需要接收阴影
  plane.receiveShadow = true;

  scene.add(plane);

 }

 //初始化性能插件
 var stats;
 function initStats() {
  stats = new Stats();
  document.body.appendChild(stats.dom);
 }

 //用户交互插件 鼠标左键按住旋转，右键按住平移，滚轮缩放
 var controls;
 function initControls() {

  controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement);

  // 如果使用animate方法时，将此函数删除
  //controls.addEventListener( 'change', render );
  // 使动画循环使用时阻尼或自转 意思是否有惯性
  controls.enableDamping = true;
  //动态阻尼系数 就是鼠标拖拽旋转灵敏度
  //controls.dampingFactor = 0.25;
  //是否可以缩放
  controls.enableZoom = true;
  //是否自动旋转
  controls.autoRotate = false;
  //设置相机距离原点的最远距离
  controls.minDistance = 50;
  //设置相机距离原点的最远距离
  controls.maxDistance = 200;
  //是否开启右键拖拽
  controls.enablePan = true;
 }

 function render() {
  renderer.render(scene, camera);
 }

 //窗口变动触发的函数
 function onWindowResize() {

  camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
  camera.updateProjectionMatrix();
  render();
  renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);

 }

 function animate() {
  //更新控制器
  render();

  //更新性能插件
  stats.update();

  //更新相关位置
  light.position.y = gui.lightY;
  cube.position.x = gui.cubeX;
  cube.position.y = gui.cubeY;
  cube.position.z = gui.cubeZ;

  controls.update();

  requestAnimationFrame(animate);
 }

 function draw() {
  initGui();
  initRender();
  initScene();
  initCamera();
  initLight();
  initModel();
  initControls();
  initStats();

  animate();
  window.onresize = onWindowResize;
 }
</script>
</html>

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家学习或者使用Three.js具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对北冥有鱼的支持。