three.js是JavaScript编写的WebGL第三方库。提供了非常多的3D显示功能。Three.js 是一款运行在浏览器中的 3D 引擎,你可以用它创建各种三维场景,包括了摄影机、光影、材质等各种对象。
下载地址 : http://threejs.org/
首先创建一个 HTML 文件 , 引入 three.js 引擎包
<!DOCTYPE HTML>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>Three.js实现3D空间粒子效果</title>
<style type="text/css">
body {
background-color: #000000;
margin: 0px;
overflow: hidden;
}
</style>
<script src="scripts/three.js"></script>
</head>
<body>
</body>
</html>
变量
定义全局变量:
// the main three.js components
var camera, scene, renderer,
// to keep track of the mouse position
mouseX = 0, mouseY = 0,
// an array to store our particles in
particles = [];
// let's get going!
init();
初始化three.js
为了使用three.js,我们需要在init()函数中设置三个主要的对象:
1.scene(场景): 场景中包含了所有的3D对象数据
2.camera(相机): 相机有位置(position),旋转(rotation)和视野属性(field of view)
3.renderer(渲染器): 决定场景中的一个物体在照相机的视角看来是什么样子
function init() {
// 照相机参数
camera = new THREE.PerspectiveCamera(80, window.innerWidth/window.innerHeight, 1, 4000);
// 将相机向后(即屏幕外)移
camera.position.z = 1000;
Camera构造器的第一个参数是视野(field of view)。这是一个角度,越大,则表示虚拟的相机镜片越宽。
第二个参数是输出的宽和高之比。这个值必须与CanvasRenderer相一致。
相机只能看见一定范围之内的物体,这个范围是由near和far来确定的,在这里分别为1和4000。因而任何比1近的物体或者比4000远的物体是不会被渲染的。
在默认情况下相机位于3D世界的起始位置(origin)0,0,0(我的上一篇博客用CSS3绘制一个旋转的立方体中有关于origin的介绍)。但是你创建的3D物体也会放置在这一点,因而默认值用处并不大。我们需要将相机向后移动一点,即给其一个正的z值(由屏幕内指向外侧)。在这里将其移动1000。
场景(Scene)
// the scene contains all the 3D object data
scene = new THREE.Scene();
scene.add(camera);
注意必须将相机加入到场景中。
渲染器(Renderer)
// 加入CanvasRenderer,由渲染器决定场景中的物体看起来如何,并将其画出
renderer = new THREE.CanvasRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
// 将渲染器的canvas domElement加入到body中
document.body.appendChild(renderer.domElement);
这里的CanvasRenderer创建了它自己的DOM元素,这是一个普通的2D canvas对象,我们需要把它加入到文件的body部分才能看见它。我们想让它充满整个浏览器窗口,所以将它的大小设置为window.innerWidth和window.innerHeight。
渲染循环
接下来我们需要做的是产生粒子,加入鼠标移动监听器(mousemove listener)来追踪鼠标位置,最后设定间隔每秒调用update
函数30次。
makeParticles();
// add the mouse move listener
document.addEventListener('mousemove', onMouseMove, false);
// 每秒渲染30次
setInterval(update, 1000/30);
创建材质和粒子
在for循环中zpos以20为步长从-1000增加至1000。
在循环中,我们创建一个新的材质(material)然后新建一个粒子。粒子有一个position属性,它有x, y, z三个值。
我们给每一个粒子一个随机的x和y位置,将它的z位置设置为zpos。
接着将粒子加入到particles数组中,保证能够跟踪所有的粒子并在update循环中对它们进行操作。
function makeParticles() {
var particle, material;
// 将z坐标从-1000(最远处)逐步增加至1000(相机所在处)
// 每一个位置加入一个随机的粒子
for (var zpos = -1000; zpos < 1000; zpos += 20) {
// 创建一个粒子材质,向其传入颜色及我们定义的粒子渲染函数
material = new THREE.ParticleCanvasMaterial( {
// color: 0xffffff,
color: getRandomColor(),
program: particleRender
});
// 创建粒子
particle = new THREE.Particle(material);
// 赋给它一个位于-500至500之间的随机x和y值
particle.position.x = Math.random() * 1000 - 500;
particle.position.y = Math.random() * 1000 - 500;
particle.position.z = zpos;
// 将其放大一点
particle.scale.x = particle.scale.y = 10;
// 把它加入到场景中
scene.add(particle);
// 将粒子加入到我们的particles数组中
particles.push(particle);
}
}
update函数
function update() {
updateParticles();
renderer.render( scene, camera );
}
onMouseMouse函数
//鼠标移动时调用
function onMouseMove(event){
mouseX = event.clientX;
mouseY = event.clientY;
}
画圆
three.js并没有内置圆形粒子材质,所以需要告诉它如何去画一个圆。我们是通过给particleRender
传递必要的canvas绘图API来做到这一点的。
function particleRender(context) {
context.beginPath();
context.arc(0, 0, 1, 0, 2*Math.PI, true);
context.fill();
}
把一个函数传递给材质(material)似乎有点奇怪,但这实际上是一个非常灵活的系统。它获得了canvas上下文的引用,所以我们可以画出任何想要的形状。同时canvas的坐标系统将会根据粒子进行缩放和平移,因此我们只需要以起点(origin)为中心画图即可。
移动粒子
现在来看一下updateParticles
函数,它将会在我们每个的更新周期中调用,就在我们进行渲染之前。
// 根据鼠标位置移动所有的粒子
function updateParticles() {
// 对每个粒子进行迭代处理
for (var i = 0; i < particles.length; i++) {
particle = particles[i];
// 根据mouseY值进行移动
particle.position.z += mouseY * 0.1;
// 如果粒子过近,将其移至后面
if (particle.position.z > 1000)
particle.position.z -= 2000;
}
}
鼠标越低,mouseY值越大,粒子移动速度越快。
整合代码
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>drawStar</title>
<style type="text/css">
body{background-color: #000;margin: 0;overflow: hidden;}
</style>
</head>
<body>
<script src="three.min.js"></script>
<script type="text/javascript">
//全局变量
//three的三要素
var camera,scene,renderer,
//跟踪鼠标位置
mouseX = 0, mouseY = 0 ,
//一个数组,用于存储我们的粒子
particles = [];
// 初始化
init();
function init() {
//照相机的参数
camera = new THREE.PerspectiveCamera(80, window.innerWidth/window.innerHeight, 1,4000);
//将相机屏幕外移动
camera.position.z = 1000;
//场景
scene = new THREE.Scene();
scene.add(camera);
//渲染器
renderer = new THREE.CanvasRenderer();
//设置2Dcanvas的大小
renderer.setSize(window.innerWidth,window.innerHeight);
//将渲染器的canvas domElement加入到body中
document.body.appendChild(renderer.domElement);
makeParticles();
//设置鼠标移动监听
document.addEventListener( 'mousemove', onMouseMove, false );
//每秒渲染30次
setInterval(update,1000/30);
}
function update(){
//作用是将粒子向前移动
updateParticles();
//从相机的视角渲染场景
renderer.render(scene,camera);
}
function makeParticles() {
var particle, material; //创建粒子和材质
for (var zpos = -1000; zpos < 1000; zpos += 20) {
//创建材质
material = new THREE.ParticleCanvasMaterial( {
color: getRandomColor(),
// color: 0xffffff,
program: particleRender,
});
//创建粒子
particle = new THREE.Particle(material);
particle.position.x = Math.random() * 1000 - 500;
particle.position.y = Math.random() * 1000 - 500;
particle.position.z = zpos;
//将其放大一点
particle.scale.x = particle.scale.y = 10;
//放入到场景中
scene.add(particle)
//将粒子加入到particles数组中
particles.push(particle)
}
}
function particleRender( context ) {
context.beginPath();
context.arc( 0, 0, 1, 0, Math.PI * 2,true );
context.fill();
};
function getRandomColor() {
var r = 255*Math.random()|0,
g = 255*Math.random()|0,
b = 255*Math.random()|0,
// console.log( parseInt(r, 16) );
return '0x' + parseInt(r, 16) + parseInt(g, 16) + parseInt( b, 16);
}
function updateParticles() {
for (var i = 0; i < particles.length; i++) {
particle = particles[i];
particle.position.z += mouseY * 0.1;
if (particle.position.z>1000)
particle.position.z -=2000;
}
}
function onMouseMove( event ) {
mouseX = event.cilentX;
mouseY = event.clientY;
}
</script>
</body>
</html>
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