教你用three.js写一个炫酷的3D登陆页面 |
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教你用three.js写一个炫酷的3D登陆页面
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前言：
大家好，我是xx传媒严导（xx这两个字请自行脑补） 。 该篇文章用到的主要技术：vue3、three.js 我们先看看成品效果： 高清大图预览（会有些慢）：
座机小图预览： 废话不多说，直接进入正题 Three.js的基础知识想象一下，在一个虚拟的3D世界中都需要什么？首先，要有一个立体的空间，其次是有光源，最重要的是要有一双眼睛。下面我们就看看在three.js中如何创建一个3D世界吧！ 创建一个场景 设置光源 创建相机，设置相机位置和相机镜头的朝向 创建3D渲染器，使用渲染器把创建的场景渲染出来此时，你就通过three.js创建出了一个可视化的3D页面，很简单是吧！ 关于场景你可以为场景添加背景颜色，或创建一个盒模型（球体、立方体），给盒模型的内部贴上图片，再把相机放在这个盒模型内部以达到模拟场景的效果。盒模型的方式多用于360度全景，比如房屋vr展示 【登陆页面】创建场景的例子： const scene = new THREE.Scene() // 在场景中添加雾的效果，Fog参数分别代表‘雾的颜色’、‘开始雾化的视线距离’、刚好雾化至看不见的视线距离’ scene.fog = new THREE.Fog(0x000000, 0, 10000) // 盒模型的深度 const depth = 1400 // 在场景中添加一个圆球盒模型 // 1.创建一个立方体 const geometry = new THREE.BoxGeometry(1000, 800, depth) // 2.加载纹理 const texture = new THREE.TextureLoader().load('bg.png') // 3.创建网格材质（原料） const material = new THREE.MeshBasicMaterial({map: texture, side: THREE.BackSide}) // 4.生成网格 const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material) // 5.把网格放入场景中 scene.add(mesh) 复制代码 关于光源为场景设置光源的颜色、强度，同时还可以设置光源的类型（环境光、点光源、平行光等）、光源所在的位置 【登陆页面】创建光源的例子： // 1.创建环境光 const ambientLight = new THREE.AmbientLight(0xffffff, 1) // 2.创建点光源，位于场景右下角 const light_rightBottom = new THREE.PointLight(0x0655fd, 5, 0) light_rightBottom.position.set(0, 100, -200) // 3.把光源放入场景中 scene.add(light_rightBottom) scene.add(ambientLight) 复制代码 关于相机（重要）很重要的一步，相机就是你的眼睛。这里还会着重说明一下使用透视相机时可能会遇到的问题，我们最常用到的相机就是正交相机和透视相机了。 正交相机：无论物体距离相机距离远或者近，在最终渲染的图片中物体的大小都保持不变。用于渲染2D场景或者UI元素是非常有用的。如图： 图注解： 图中红色三角锥体是视野的大小 红色锥体连着的第一个面是摄像机能看到的最近位置 从该面通过白色辅助线延伸过去的面是摄像机能看到的最远的位置透视相机：被用来模拟人眼所看到的景象。它是3D场景的渲染中使用得最普遍的投影模式。如图： 我们在使用透视相机时，可能会遇到这种情况：边缘处的物体会产生一定程度上的形变，原因是：透视相机是鱼眼效果，如果视域越大，边缘变形越大。为了避免边缘变形，可以将fov角度设置小一些，距离拉远一些 关于透视相机的几个参数，new THREE.PerspectiveCamera(fov, width / height, near, far) fov（field of view） — 摄像机视锥体垂直视野角度 aspect（width / height） — 摄像机视锥体长宽比 near — 摄像机视锥体近端面 far — 摄像机视锥体远端面 /** * 为了避免边缘变形，这里将fov角度设置小一些，距离拉远一些 * 固定视域角度，求需要多少距离才能满足完整的视野画面 * 15度等于(Math.PI / 12) */ const container = document.getElementById('login-three-container') const width = container.clientWidth const height = container.clientHeight const fov = 15 const distance = width / 2 / Math.tan(Math.PI / 12) const zAxisNumber = Math.floor(distance - depth / 2) const camera = new THREE.PerspectiveCamera(fov, width / height, 1, 30000) camera.position.set(0, 0, zAxisNumber) const cameraTarget = new THREE.Vector3(0, 0, 0) camera.lookAt(cameraTarget) 复制代码 关于渲染器用WebGL渲染出你精心制作的场景。它会创建一个canvas进行渲染 【登陆页面】创建渲染器的例子： // 获取容器dom const container = document.getElementById('login-three-container') // 创建webgl渲染器实例 const renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true, alpha: true }) // 设置渲染器画布的大小 renderer.setSize(width, height) // 把画布实例（canvas）放入容器中 container.appendChild(renderer.domElement) // 渲染器渲染场景 renderer.render(scene, camera) 复制代码需要注意，这样创建出来的场景并没有动效，原因是这次渲染的仅仅只是这一帧的画面。为了让场景中的物体能动起来，我们需要使用requestAnimationFrame，所以我们可以写一个loop函数 //动画刷新 const loopAnimate = () => { requestAnimationFrame(loopAnimate) scene.rotateY(0.001) renderer.render(scene, camera) } loopAnimate() 复制代码 完善效果 创建一个左上角的地球 // 加载纹理 const texture = THREE.TextureLoader().load('earth_bg.png') // 创建网格材质 const material = new THREE.MeshPhongMaterial({map: texture, blendDstAlpha: 1}) // 创建几何球体 const sphereGeometry = new THREE.SphereGeometry(50, 64, 32) // 生成网格 const sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry, material) // 为了单独操作球体的运动效果，我们把球体放到一个组中 const Sphere_Group = new THREE.Group() const Sphere_Group.add(sphere) // 设置该组（球体）在空间坐标中的位置 const Sphere_Group.position.x = -400 const Sphere_Group.position.y = 200 const Sphere_Group.position.z = -200 // 加入场景 scene.add(Sphere_Group) // 使球能够自转，需要在loopAnimate中加上 Sphere_Group.rotateY(0.001) 复制代码 使地球自转 // 渲染星球的自转 const renderSphereRotate = () => { if (sphere) { Sphere_Group.rotateY(0.001) } } // 使球能够自转，需要在loopAnimate中加上 const loopAnimate = () => { requestAnimationFrame(loopAnimate) renderSphereRotate() renderer.render(scene, camera) } 复制代码 创建星星 // 初始化星星 const initSceneStar = (initZposition: number): any => { const geometry = new THREE.BufferGeometry() const vertices: number[] = [] const pointsGeometry: any[] = [] const textureLoader = new THREE.TextureLoader() const sprite1 = textureLoader.load('starflake1.png') const sprite2 = textureLoader.load('starflake2.png') parameters = [ [[0.6, 100, 0.75], sprite1, 50], [[0, 0, 1], sprite2, 20] ] // 初始化500个节点 for (let i = 0; i < 500; i++) { /** * const x: number = Math.random() * 2 * width - width * 等价 * THREE.MathUtils.randFloatSpread(width) * _.random使用的是lodash库中的生成随机数 */ const x: number = THREE.MathUtils.randFloatSpread(width) const y: number = _.random(0, height / 2) const z: number = _.random(-depth / 2, zAxisNumber) vertices.push(x, y, z) } geometry.setAttribute('position', new THREE.Float32BufferAttribute(vertices, 3)) // 创建2种不同的材质的节点（500 * 2） for (let i = 0; i < parameters.length; i++) { const color = parameters[i][0] const sprite = parameters[i][1] const size = parameters[i][2] materials[i] = new THREE.PointsMaterial({ size, map: sprite, blending: THREE.AdditiveBlending, depthTest: true, transparent: true }) materials[i].color.setHSL(color[0], color[1], color[2]) const particles = new THREE.Points(geometry, materials[i]) particles.rotation.x = Math.random() * 0.2 - 0.15 particles.rotation.z = Math.random() * 0.2 - 0.15 particles.rotation.y = Math.random() * 0.2 - 0.15 particles.position.setZ(initZposition) pointsGeometry.push(particles) scene.add(particles) } return pointsGeometry } const particles_init_position = -zAxisNumber - depth / 2 let zprogress = particles_init_position let zprogress_second = particles_init_position * 2 const particles_first = initSceneStar(particles_init_position) const particles_second = initSceneStar(zprogress_second) 复制代码 使星星运动 // 渲染星星的运动 const renderStarMove = () => { const time = Date.now() * 0.00005 zprogress += 1 zprogress_second += 1 if (zprogress >= zAxisNumber + depth / 2) { zprogress = particles_init_position } else { particles_first.forEach((item) => { item.position.setZ(zprogress) }) } if (zprogress_second >= zAxisNumber + depth / 2) { zprogress_second = particles_init_position } else { particles_second.forEach((item) => { item.position.setZ(zprogress_second) }) } for (let i = 0; i < materials.length; i++) { const color = parameters[i][0] const h = ((360 * (color[0] + time)) % 360) / 360 materials[i].color.setHSL(color[0], color[1], parseFloat(h.toFixed(2))) } } 复制代码星星的运动效果，实际就是沿着z轴从远处不断朝着相机位置移动，直到移出相机的位置时回到起点，不断重复这个操作。我们使用上帝视角，从x轴的左侧看去，效果如下： 现在有了云和曲线路径，我们需要将二者结合，让云按着路径进行运动 使云运动 let cloudProgress = 0 let scaleSpeed = 0.0006 let maxScale = 1 let startScale = 0 // 初始化云的运动函数 const cloudMove = () => { if (startScale < maxScale) { startScale += scaleSpeed cloud.scale.setScalar(startScale) } if (cloudProgress > 1) { cloudProgress = 0 startScale = 0 } else { cloudProgress += speed if (cloudParameter.curve) { const point = curve.getPoint(cloudProgress) if (point && point.x) { cloud.position.set(point.x, point.y, point.z) } } } } 复制代码 完成three.js有关效果最后，把cloudMove函数放入loopAnimate函数中即可实现云的运动。至此，该登录页所有与three.js有关的部分都介绍完了。剩下的月球地面、登录框、宇航员都是通过定位和层级设置以及css3动画实现的，这里就不进行深入的讨论了。 上面的每个部分的代码在连贯性并不完整，并且同登录页的完整代码也有些许出入。上面更多是为了介绍每个部分的实现方式。完整代码，我放在github上了，每行注释几乎都打上了，希望能给你入坑three.js带来一些帮助，地址：github.com/Yanzengyong… 结语之前用react+three.js写过一个3D可视化的知识图谱，如果这篇对大家有帮助并且反响好的话，后续我会写一篇如何使用three.js创建一个3D知识图谱。 最后，我认为3D可视化的精髓其实在于设计，有好的素材、好的建模，能让你的页面效果瞬间提升N倍 three.js官网 |
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