three.js网页3D渲染引擎终极科普教程版本-卡咪卡咪哈-一个博客

首先简单的解释一下WebGL、three.js这个库和目前网页3D展示技术的目前的概况。

WebGL（全写Web Graphics Library）是一种3D绘图协议，这种绘图技术标准允许把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起，通过增加OpenGL ES 2.0的一个JavaScript绑定，WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染，这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型了，还能创建复杂的导航和数据视觉化。显然，WebGL技术标准免去了开发网页专用渲染插件的麻烦，可被用于创建具有复杂3D结构的网站页面，甚至可以用来设计3D网页游戏等等。

WebGL是网页3D必须要用到的技术，对应桌面端的OpenGL，接触过unity3D和UE虚幻引擎的同事们可能就了解过这块内容。

Three.js是基于原生WebGL封装运行的三维引擎，在所有WebGL引擎中，Three.js是国内文资料最多、使用最广泛的三维引擎。既然Threejs是一款WebGL三维引擎，那么它可以用来做什么想必你一定很关心。所以接下来内容会展示一个基于Threejs引擎开发的Web3D的简单应用，以便大家更深入的了解这个库。

Three.js目录结构如下图：

Three.js程序结构如下图：

接下来展示一个最简单的三维场景，在场景中绘制并渲染了一个立方体的效果。

用three.js 首先要在html文件引入three.js引擎

在.html文件中引入three.js就像前端经常使用的jquery.js一样引入即可。

下面展示这个网页的代码：

three.js三维场景之立方体

下面对上面的代码做出一些解释：

几何体Geometry

//创建一个立方体几何对象Geometryvar geometry = new THREE.BoxGeometry(100,100,100);

代码var box=new THREE.BoxGeometry(100,100,100);通过构造函数THREE.BoxGeometry()创建了一个长宽高都是100的立方体，通过构造函数名字BoxGeometry也能猜出这个构造函数的意义，利用new关键字操作构造函数可以创建一个对象，这都是Javascript语言的基本知识，至于THREE.BoxGeometry()构造函数具体是什么可以不用关心，就像你使用前端使用JQuery库一样查找官方文档就可以，你可以把代码THREE.BoxGeometry(100,100,100)中的第一个参数更改为为50，刷新浏览器查看数据更改后长方体的效果图，可以看到已经不是长宽高一样的立方体，而是普通的长方体。用下面一段代码代替上面的长方体代码，可以渲染出来一个球体效果。

//创建一个球体几何对象var geometry = new THREE.SphereGeometry(60,40,40);

材质Material

代码var material=new THREE.MeshLambertMaterial({color:0x0000ff});通过构造函数THREE.MeshLambertMaterial()创建了一个可以用于立方体的材质对象，构造函数的参数是一个对象，对象包含了颜色、透明度等属性，本案例中只定义了颜色color，颜色属性值0x0000ff表示蓝色，可以把颜色值改为0x00ff00，可以看到是绿色的立方体效果，这里使用的颜色值表示方法是16进制RGB三原色模型。

光源Light

代码var point=new THREE.PointLight(0xffffff);通过构造函数THREE.PointLight()创建了一个点光源对象，参数0xffffff定义的是光照强度，你可以尝试把参数更改为为0x444444，刷新浏览器你会看到立方体的表面颜色变暗，这很好理解，实际生活中灯光强度变低了，周围的景物自然暗淡，three.js引擎对WebGL光照模型算法都进行了封装，不需要你了解计算机图形学，可以直接使用调用three.js光源相关API直接创建一个光源对象。

相机Camera

代码var camera = new THREE.OrthographicCamera(-s * k, s * k, s,-s,1,1000);通过构造函数THREE.OrthographicCamera()创建了一个正射投影相机对象，什么是“正射投影”，什么是“相机对象”，每个人的基础不一样，或许你不太理解，或许你非常理解，如果不清楚还是那句话，刚一开始不用深究，改个参数测试一下看看视觉效果你就会有一定的感性认识。比如把该构造函数参数中用到的参数s，也就是代码var s =200;中定义的一个系数，可以把200更改为300,你会发现立方体显示效果变小，这很好理解，相机构造函数的的前四个参数定义的是拍照窗口大小，就像平时拍照一样，取景范围为大，被拍的人相对背景自然变小了。camera.position.set(200,300,200);和camera.lookAt(scene.position);定义的是相机的位置和拍照方向，可以更改camera.position.set(200,300,200);参数重新定义的相机位置，把第一个参数也就是x坐标从200更改为250，你会发现立方的在屏幕上呈现的角度变了，这就像你生活中拍照人是同一个人，但是你拍照的位置角度不同，显示的效果肯定不同。这些具体的参数细节可以不用管，至少你知道相机可以缩放显示三维场景、对三维场景的不同角度进行取景显示。

好了，这个简单的demo就展示到这里。Three.js里面包含的东西其实非常的多。还有材质、点线面模型对象、光源、层级模型、粒子系统、动画、语音、渲染器等等，篇幅有限，这里就不赘述了。

最后再写一下，实际开发中，大多数项目，通常是3D美术设计师或建筑、机械等行业工程师提供的由3dmx、blender、substence、Solidworks等软件创建好的三维模型文件。我们之前的小demo是以Threejs引擎自身为例，讲解Threejs。