WebGL three.js学习笔记 阴影与实现物体的动画
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2022-08-10 09:15:31
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 ......
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:
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.js和dat.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阴影
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
至此,我们的场景还有物体的动画效果就已经实现。
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