Ming-Zhe

First Journey In WebGL(一)

由于一门课程的需要,要做一个三维可视化的presentation,想来想去,也就WebGL我还有点感兴趣,于是开始对这一领域的研究。这两天的时间也算是小有收获吧。在报告中我就是打算带着大家一起从零写一个WebGL程序的,让所有人也都感受一下这么一个创作的过程,再分享一下学习的经验。不过可能时间不够,就在这写吧。


three.js

要说玩WebGL怎么可能不说three.js,这可是对WebGL的完美封装。源码官网,要学three.js这两个地方是必去之处。我简单说一下three.js起步。


在进行开发之前

由于我们最终的结果是要呈现在web端,所有在在前端的展示框架要先搭建好,同时还要事先下载three.js文件,或者就像我这里一样,用three.js的官方cdn。

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<html>
<head>
<title>My first Three.js app</title>
<style>canvas { width: 100%; height: 100% }</style>
</head>
<body>
<script src="https://rawgithub.com/mrdoob/three.js/master/build/three.js"></script>
<script>
// Our Javascript will go here.
</script>
</body>
</html>


创建场景(scene)

用three.js呈现的内容需要3样元算:scene, camera, renderer .

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var scene = new THREE.Scene();
var camera = new THREE.PerspectiveCamera( 75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000 );
var renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
document.body.appendChild( renderer.domElement );

解释一下,这里的 camera,我们使用的是 PerspectiveCamera(three.js还提供了很多其他类型的camera以供选择),它有4个参数,第一个表示视野大小;第二个表示成像比例,一般都是按照浏览器窗口比例来进行设定;第三和第四个分别是最远和最近的camera作用范围。下面的renderer比较容易理解,需要注意的是在最后要append到document中。

下面创建一个物体出来。

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var geometry = new THREE.CubeGeometry(1,1,1);
var material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0x00ff00 } );
var cube = new THREE.Mesh( geometry, material );
scene.add( cube );
camera.position.z = 5;

这里 CubeGeometry 为了创建一个 cube 出来,由 geometry 变量存储。除此之外还有需要 material 给我们的 cube 着色(同样的three.js由很多material可供选择)。然后就是 mesh 了,这个过程可以抽象的理解为融合过程,有了geometry和material融合后就是我们需要的最终 bject 了。最后把物体 add 进之前声明好的 scene 中去。

渲染(render)

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

如果要深入解释 render 的原理,这就是另外一本书的内容了。。。这里,浏览器接到指令后,大概会做的事情就是每秒对要显示的内容进行60次着色。

制作动画效果

如果渲染出的图像不会动,可能也看不出三维效果来。因为我们用的只是一个生成的简单cube,本身是没有办法呈现出立体感的。所以我们加点动态以展示出,我们做的确实一个三维的object。

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cube.rotation.x += 0.1;
cube.rotation.y += 0.1;


最终代码展示

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<html>
<head>
<title>My first Three.js app</title>
<style>canvas { width: 100%; height: 100% }</style>
</head>
<body>
<script src="three.min.js"></script>
<script>
var scene = new THREE.Scene();
var camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth/window.innerHeight, 0.1, 1000);
var renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
document.body.appendChild(renderer.domElement);
var geometry = new THREE.CubeGeometry(1,1,1);
var material = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0x00ff00});
var cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);
camera.position.z = 5;
var render = function () {
requestAnimationFrame(render);
cube.rotation.x += 0.1;
cube.rotation.y += 0.1;
renderer.render(scene, camera);
};
render();
</script>
</body>
</html>



这次先写这么多,下次介绍怎么再一个 WebGL 程序中 load 一个外部 obj 模型。哈哈,给力的实例来了。。。




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