WebGL three.js学习笔记之阴影与实现物体的动画效果

2022-10-20,,,,

实现物体的旋转、跳动以及场景阴影的开启与优化

本程序将创建一个场景,并实现物体的动画效果

 运行的结果如图:

运行结果

 完整代码如下:

<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
 <meta charset="utf-8">
 <title>three.js</title>
 <script src="../../../import/three.js"></script>
 <script src="../../../import/stats.js"></script>
 <script src="../../../import/setting.js"></script>
 <script src="../../../import/orbitcontrols.js"></script>
 <script src="../../../import/dat.gui.min.js"></script>
 <style type="text/css">
 div#canvas-frame {
 border: none;
 cursor: pointer;
 width: 100%;
 height: 850px;
 background-color: #333333;
 }
 </style>
</head>
<body onload="threestart()">
<div id="canvas-frame"></div>
<script>
 //控制面板中需要的两个数据
 let control = new function () {
 this.rotationspeed = 0.01;
 this.jumpspeed = 0.03;
 };
 let renderer, camera, scene;
 let controller;
 let width,height;

 //初始化渲染器
 function initthree() {
 width = document.getelementbyid('canvas-frame').clientwidth;
 height = document.getelementbyid('canvas-frame').clientheight;
 renderer = new three.webglrenderer({
 antialias: true
 });//定义渲染器
 renderer.setsize(width, height);//设置渲染的宽度和高度
 document.getelementbyid("canvas-frame").appendchild(renderer.domelement);//将渲染器加在html中的div里面
 renderer.setclearcolor(0x333333, 1.0);//渲染的颜色设置
 renderer.shadowmapenabled = true;//开启阴影,默认是关闭的,太影响性能
 renderer.shadowmaptype = three.pcfsoftshadowmap;//阴影的一个类型,可以不设置对比看效果
 }
 //初始化摄像机
 function initcamera() {
 camera = new three.perspectivecamera(45, width / height, 1, 10000);//perspective是透视摄像机,这种摄像机看上去画面有3d效果

 //摄像机的位置
 camera.position.x = 50;
 camera.position.y = 50;
 camera.position.z = 50;
 camera.up.x = 0;
 camera.up.y = 1;//摄像机的上方向是y轴
 camera.up.z = 0;
 camera.lookat(0, 0, 0);//摄像机对焦的位置
 //这三个参数共同作用才能决定画面
 }
 //初始化场景
 function initscene() {
 scene = new three.scene();
 }
 //摄像机的控制,可以采用鼠标拖动来控制视野
 function cameracontrol() {
 controller = new three.orbitcontrols(camera, renderer.domelement);
 controller.target = new three.vector3(0, 0, 0);
 }
 //一个很方便的控制面板,方便更改程序的参数
 function datgui() {
 let gui = new dat.gui();
 //可以设置可以调动的范围
 gui.add(control, "rotationspeed", 0, 0.05);
 gui.add(control, "jumpspeed", 0, 0.08);
 }
 //初始化灯光
 function initlight() {
 let light = new three.spotlight(0xffffff, 1.0, 0);//点光源
 light.position.set(-40, 60, -10);
 light.castshadow = true;//开启阴影
 light.shadowmapwidth = 8192;//阴影的分辨率
 light.shadowmapheight = 8192;
 scene.add(light);
 light = new three.ambientlight(0xffffff, 0.2);//环境光,如果不加,点光源照不到的地方就完全是黑色的
 scene.add(light);
 }

 let cube;
 let sphere;

 //初始化物体
 function initobject() {
 //定义了一个地面
 let planegeometry = new three.planegeometry(100, 100, 1, 1);
 let planematerial = new three.meshlambertmaterial({
 color: 0xcccccc,
 });
 let plane = new three.mesh(planegeometry, planematerial);
 plane.rotation.x = -0.5 * math.pi;
 plane.position.x = 15;
 plane.receiveshadow = true;//开启地面的接收阴影
 scene.add(plane);//添加到场景中

 //定义了一个方块
 let cubegeometry = new three.boxgeometry(4, 4, 4);
 let cubematerial = new three.meshlambertmaterial({
 color: 0xff1111,
 });
 cube = new three.mesh(cubegeometry, cubematerial);
 cube.position.x = -4;
 cube.position.y = 3;
 cube.position.z = 0;
 cube.castshadow = true;//开启阴影
 scene.add(cube);

 //定义了一个球体
 let spheregeometry = new three.spheregeometry(4, 100, 100);
 let spherematerial = new three.meshlambertmaterial({
 color: 0xba7890,
 });
 sphere = new three.mesh(spheregeometry, spherematerial);
 sphere.position.x = 20;
 sphere.position.y = 4;
 sphere.position.z = 2;
 sphere.castshadow = true;//开启阴影
 scene.add(sphere);
 }
 //方块的自动旋转
 function cuberotation() {
 cube.rotation.x += control.rotationspeed;
 cube.rotation.y += control.rotationspeed;
 cube.rotation.z += control.rotationspeed;
 }

 let step = 0;
 //球体的抛物线运动轨迹
 function boxjump() {
 step += control.jumpspeed;
 sphere.position.x = 20 + 10 * (math.cos(step));
 sphere.position.y = 4 + 10 * (math.abs(math.sin(step)));
 }
 //定义的一个功能文件
 function initsetting() {
 loadautoscreen(camera,renderer);
 loadfullscreen();
 loadstats();
 }
 //主函数
 function threestart() {
 initthree();
 initcamera();
 initscene();
 initlight();
 initobject();
 cameracontrol();
 datgui();
 initsetting();
 animation();
 }
 //动画
 function animation() {
 cuberotation();//方块旋转函数
 boxjump();//球体运动函数
 stats.update();//更新性能检测器

 renderer.clear();
 renderer.render(scene, camera);//开始渲染

 requestanimationframe(animation);//重复执行此函数,不停的渲染,达到动画的效果
 }
</script>
</body>
</html>

其中orbitcontrols.jsdat.gui.min.js这两个文件都是three.js自带的两个很好用的工具,第一个是可以让摄像机有轨道地进行移动,而不用再自己写函数去实现,第二个是一个轻量级的图形用户界面库(gui 组件),使用这个库可以很容易地创建出能够改变代码变量的界面组件,方便我们测试程序。

另外如果想要在程序中开启阴影的话首先需要把renderer.shadowmapenabled设置为true,默认是关闭的,因为实现阴影的效果是比较消耗性能的。同时要把light的投掷阴影开启light.castshadow = true,但是并不是所有的灯光都可以开启,比如环境光就不可以。每一个需要产生阴影的物体也要开启阴影,我们需要用地面来接收阴影,所以也需要开启地面的接收

plane.receiveshadow = true;
cube.castshadow = true;
 sphere.castshadow = true;

现在的效果是这样的:

 可以看到,阴影是比较难看的,所以设置一些阴影的类型,pcfsoftshadowmap能让边缘柔和,但只是基于像素颗粒的边缘柔和。我们可以先使用此类型,然后再提高阴影的分辨率

light.shadowmapwidth = 8192;
 light.shadowmapheight = 8192;

默认的值应该是1024。

 此时的阴影效果是这样的

优化后阴影

 至此,我们的场景还有物体的动画效果就已经实现。

总结

以上所述是小编给大家介绍的webgl three.js学习笔记之阴影与实现物体的动画效果,希望对大家有所帮助

《WebGL three.js学习笔记之阴影与实现物体的动画效果.doc》

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