WebGL學習筆記-使用3D引擎threeJS實現星空粒子移動


演示地址http://creativejs.com/uploads/tutorials/three/Part1_particles/ThreeParticles.html

three.js是JavaScript編寫的WebGL第三方庫。提供了非常多的3D顯示功能。Three.js 是一款運行在瀏覽器中的 3D 引擎,你可以用它創建各種三維場景,包括了攝影機、光影、材質等各種對象。

下載地址http://threejs.org/

首先創建一個HTML文件,引入three.js引擎包.

<!DOCTYPE HTML>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8">
        <title>Three.js實現3D空間粒子效果</title>
        <style type="text/css">
            body{
                background-color:#000000;
                margin:0px;
                overflow:hidden;
            }
        </style>
        <script src="scripts/three.js"></script>
    </head>
    <body >
    </body>
</html>

聲明全局變量

    //定義應用所需的組件:相機,場景,渲染器
    var camera, scene, renderer;
    //跟蹤鼠標的位置
    var mouseX = 0, mouseY = 0;
    //定義存儲粒子的數組
    var particles = [];

相機:

OpenGLWebGL)中、三維空間中的物體投影到二維空間的方式中,存在透視投影和正投影兩種相機。 

透視投影就是、從視點開始越近的物體越大、遠處的物體繪制的較小的一種方式、和日常生活中我們看物體的方式是一致的。 

正投影就是不管物體和視點距離,都按照統一的大小進行繪制、在建築和設計等領域需要從各個角度來繪制物體,因此這種投影被廣泛應用。

在 Three.js 也能夠指定透視投影和正投影兩種方式的相機。

場景:

場景就是一個三維空間。 用 [Scene] 類聲明一個叫 [scene] 的對象。

渲染器:

三維空間里的物體映射到二維平面的過程被稱為三維渲染。 一般來說我們都把進行渲染操作叫做渲染器。

數據初始化

    //數據初始化
    function init(){
        //相機參數:
        //四個參數值分別代表:視野角:fov  縱橫比:aspect 相機離視體最近的距離:near 相機離視體最遠的距離:far
        camera = new THREE.PerspectiveCamera(80, window.innerWidth / window.innerHeight, 1, 4000 );
        //設置相機位置,默認位置為:0,0,0. 
        camera.position.z = 1000;

        //聲明場景
        scene = new THREE.Scene();
        //將相機裝加載到場景
        scene.add(camera);

         //生成渲染器的對象
         renderer = new THREE.CanvasRenderer();
        //設置渲染器的大小
        renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
        //追加元素
        document.body.appendChild(renderer.domElement);
        //調用自定義的生成粒子的方法
        makeParticles();
        //添加鼠標移動監聽
        document.addEventListener('mousemove',onMouseMove,false);
        //設置間隔調用update函數,間隔次數為每秒30次
        setInterval(update,1000/30);
    }

相機初始化說明:
  
實例中使用的是透視投影var camera = new THREE.PerspectiveCamera( fov , aspect , near , far );
  
透視投影中,會把稱為視體積領域中的物體作成投影圖。 視體積是通過以下4個參數來指定。
  
視野角:fov
  
縱橫比:aspect
  
相機離視體積最近的距離:near
  
相機離視體積最遠的距離:far

  
設置相機的位置:
  
相機的位置坐標和視野的中心坐標,按照
  
//設置相機的位置坐標
    
camera.position.x = 100;
    
camera.position.y = 20;
    
camera.position.z = 50;
  
方式進行設置。 和該方式一樣,下面這樣的方法也可以
    
camera.position.set(100,20,50);

此外還可以設置相機的上方向,視野中心等,

設置相機的上方向為正方向:

  camera.up.x = 0;

  camera.up.y = 0;

  camera.up.z = 1;

設置相機的視野中心

  利用[lookAt]方法來設置相機的視野中心。 「lookAt()」的參數是一個屬性包含中心坐標「x」「y」「z」的對象。 
    
lookAt()」方法不僅是用來設置視點的中心坐標、 在此之前設置的相機屬性要發生實際作用,也需要調用 [lookAt] 方法。
   

其他投影方式

在 Three.js 中、有各種各樣的類,用來來實現透視投影、正投影或者復合投影(透視投影和正投影)這樣的相機。

    var camera = THREE.OrthographicCamera = function ( left, right, top, bottom, near, far ) //正投影
    var camera = THREE.CombinedCamera = function ( width, height, fov, near, far, orthonear, orthofar ) //複合投影

 

渲染器

創建CanvasRenderer對象.這是一個普通的2D畫布對象,實例中我們添加到body標簽中否則我們就不會看到它。我們想讓它充滿整個瀏覽器窗口,所以我們設置其大小為window.innerwidthwindow.innerheight

鼠標監聽

 使用自定義函數makeParticles()創建粒子,並為其添加mousemove偵聽器來跟蹤鼠標的位置,最后我們建立一個間隔調用update函數一秒30

 update函數中的定義如下:

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


產生粒子的函數

    //定義粒子生成的方法
    function makeParticles(){
        
        var particle,material;
        //粒子從Z軸產生區間在-1000到1000
        for(var zpos=-1000;zpos<1000;zpos+=20){
            //we make a particle material and pass through the colour and custom particle render function we defined. 
            material = new THREE.ParticleCanvasMaterial( { color: 0xffffff, program: particleRender } );
            //生成粒子
            particle = new THREE.Particle(material);
            //隨即產生x軸,y軸,區間值為-500-500
            particle.position.x = Math.random()*1000-500;
            particle.position.y = Math.random()*1000-500;
            //設置z軸
            particle.position.z = zpos;
            //scale it up a bit
            particle.scale.x = particle.scale.y = 10;
            //將產生的粒子添加到場景,否則我們將不會看到它
            scene.add(particle);
            //將粒子位置的值保存到數組
            particles.push(particle);
        }
    }

math . random()返回一個浮點數在01之間,我們乘以1000,給了我們一個01000之間的數字。然后我們減去500,這給了我們一個號碼在-500500之間.我們也可以這樣定義一個生成范圍區間內隨機值的函數

function randomRange(min, max) { 
    return Math.random()*(max-min) + min; 
}

繪制粒子的函數

    //定義粒子繪制函數
    function particleRender( context ) {
        //獲取canvas上下文的引用
        context.beginPath();
        // and we just have to draw our shape at 0,0 - in this
        // case an arc from 0 to 2Pi radians or 360º - a full circle!
        context.arc( 0, 0, 1, 0,  Math.PI * 2, true );
        //設置原型填充
        context.fill();
    }

定義粒子移動的函數,這里設置成移動速度隨着鼠標距離Y0點的值越大,粒子移動越快,

    //移動粒子的函數
    function updateParticles(){
        
        //遍歷每個粒子
        for(var i=0; i<particles.length; i++){
            particle = particles[i];
            //設置粒子向前移動的速度依賴於鼠標在平面Y軸上的距離
            particle.position.z +=  mouseY * 0.1;
            //如果粒子Z軸位置到1000,將z軸位置設置到-1000,即移動到原點,這樣就會出現無窮盡的星域效果.
            if(particle.position.z>1000){
                 particle.position.z-=2000; 
            }
        }
    }

鼠標移動時函數監聽

    //鼠標移動時調用
    function onMouseMove(event){
        mouseX = event.clientX;
        mouseY = event.clientY;
    }

至此,空間粒子簡單效果學習完畢.

整合代碼如下
:

<!DOCTYPE HTML>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8">
        <title>Three.js實現3D空間粒子效果</title>
        <style type="text/css">
            body{
                background-color:#000000;
                margin:0px;
                overflow:hidden;
            }
        </style>
        <script src="scripts/three.js"></script>
        <script>
            //定義應用所需的組件:相機,場景,渲染器
            var camera, scene, renderer;
            //跟蹤鼠標的位置
            var mouseX = 0, mouseY = 0;
            //定義存儲粒子的數組
            var particles = [];
            
            //數據初始化
            function init(){
                //相機參數:
                //四個參數值分別代表:視野角:fov  縱橫比:aspect 相機離視體最近的距離:near 相機離視體最遠的距離:far
                camera = new THREE.PerspectiveCamera(80, window.innerWidth / window.innerHeight, 1, 4000 );
                //設置相機位置,默認位置為:0,0,0. 
                camera.position.z = 1000;

                //聲明場景
                scene = new THREE.Scene();
                //將相機裝加載到場景
                scene.add(camera);
    
                //生成渲染器的對象
                renderer = new THREE.CanvasRenderer();
                //設置渲染器的大小
                renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
                //追加元素
                document.body.appendChild(renderer.domElement);
                //調用自定義的生成粒子的方法
                makeParticles();
                //添加鼠標移動監聽
                document.addEventListener('mousemove',onMouseMove,false);
                //設置間隔調用update函數,間隔次數為每秒30次
                setInterval(update,1000/30);
            }
            
            function update() {
                //調用移動粒子的函數
                updateParticles();
                //重新渲染
                renderer.render( scene, camera );
            }

            //定義粒子生成的方法
            function makeParticles(){
                
                var particle,material;
                //粒子從Z軸產生區間在-1000到1000
                for(var zpos=-1000;zpos<1000;zpos+=20){
                    //we make a particle material and pass through the colour and custom particle render function we defined. 
                    material = new THREE.ParticleCanvasMaterial( { color: 0xffffff, program: particleRender } );
                    //生成粒子
                    particle = new THREE.Particle(material);
                    //隨即產生x軸,y軸,區間值為-500-500
                    particle.position.x = Math.random()*1000-500; //math . random()返回一個浮點數在0和1之間
                    particle.position.y = Math.random()*1000-500;
                    //設置z軸
                    particle.position.z = zpos;
                    //scale it up a bit
                    particle.scale.x = particle.scale.y = 10;
                    //將產生的粒子添加到場景
                    scene.add(particle);
                    //將粒子位置的值保存到數組
                    particles.push(particle);
                }
            }

            //定義粒子渲染器
            function particleRender( context ) {
                //獲取canvas上下文的引用
                context.beginPath();
                // and we just have to draw our shape at 0,0 - in this
                // case an arc from 0 to 2Pi radians or 360º - a full circle!
                context.arc( 0, 0, 1, 0,  Math.PI * 2, true );
                //設置原型填充
                context.fill();
            }

                
            //移動粒子的函數
            function updateParticles(){
                
                //遍歷每個粒子
                for(var i=0; i<particles.length; i++){
                    particle = particles[i];
                    //設置粒子向前移動的速度依賴於鼠標在平面Y軸上的距離
                    particle.position.z +=  mouseY * 0.1;
                    //如果粒子Z軸位置到1000,將z軸位置設置到-1000
                    if(particle.position.z>1000){
                         particle.position.z-=2000; 
                    }
                }
            }
            
            //鼠標移動時調用
            function onMouseMove(event){
                mouseX = event.clientX;
                mouseY = event.clientY;
            }
        </script>
    </head>
    <body onload="init()">
    </body>
</html>


參考資料http://creativejs.com/tutorials/three-js-part-1-make-a-star-field/

轉載請注明出處:[http://www.cnblogs.com/dennisit/archive/2013/04/20/3032837.html]

 

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