Three.js实战:Vue3项目中的海上场景渲染
创作时间:
2025-01-21 17:49:27
作者:
@小白创作中心
Three.js实战:Vue3项目中的海上场景渲染
本文将手把手教你使用Three.js在Vue3项目中创建一个逼真的海上场景,包括船模、水面效果和光照设置。如果你对Three.js和Vue3有一定了解,那么这篇文章将帮助你掌握更高级的场景渲染技巧。
初始化场景
首先,我们需要在Vue3项目中安装Three.js:
npm i three
然后,我们可以在Vue3组件中初始化场景、相机和渲染器:
<template>
<div id="home" class="w-full h-full"></div>
</template>
<script lang="ts" setup>
import * as THREE from 'three';
import { OrbitControls } from 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls';
const scene = new THREE.Scene();
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 1, 2000);
camera.position.set(1, 1, 1);
scene.add(camera);
const ambientLight = new THREE.AmbientLight('white', 1);
scene.add(ambientLight);
const light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 3);
scene.add(light);
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
const controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement);
controls.enableDamping = true;
const axesHelper = new THREE.AxesHelper(5);
scene.add(axesHelper);
const render = () => {
renderer.render(scene, camera);
requestAnimationFrame(render);
};
onMounted(() => {
document.getElementById('home')?.appendChild(renderer.domElement);
render();
});
</script>
如果在项目中引入Three.js时遇到类型声明问题,可以在env.d.ts文件中添加以下声明:
declare module 'three'
declare module 'three/examples/jsm/objects/Water2';
declare module 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls';
初始化场景的效果如下:
加载模型
首先,我们需要从Sketchfab获取GLB或GLTF格式的模型。使用GLTFLoader加载GLB模型时,需要注意GLB模型在加载后需要通过gltf.scene.children[0]获取模型实例。由于模型的大小和朝向可能不符合预期,我们需要对模型进行缩放和旋转处理:
let model: {
scale: { set: (arg0: number, arg1: number, arg2: number) => void; };
rotation: { z: number; };
traverse: (arg0: (item: { material: { name: string; }; }) => void) => void;
position: { z: number; };
};
const addShip = () => {
const gltfLoader = new GLTFLoader();
gltfLoader.load('./src/assets/glb/pirate_ship.glb', (gltf: any) => {
model = gltf.scene.children[0];
const scale = 0.001;
model.scale.set(scale, scale, scale);
model.rotation.z = Math.PI;
scene.add(model);
});
};
渲染场景贴图
为了使场景背景不再是一片黑色,我们可以加载一张HDR图片作为环境贴图。Three.js提供了多种纹理映射模式,其中EquirectangularReflectionMapping适用于全景环境贴图:
import { RGBELoader } from 'three/examples/jsm/loaders/RGBELoader';
const rgbLoader = new RGBELoader();
const addHdr = () => {
rgbLoader.loadAsync('./src/assets/hdr/sea_2k.hdr').then((texture: { mapping: any; }) => {
texture.mapping = THREE.EquirectangularReflectionMapping;
scene.background = texture;
scene.environment = texture;
});
};
光照增强
为了使船体模型的细节更加清晰,我们需要增强场景的光照强度:
const ambientLight = new THREE.AmbientLight('white', 50);
ambientLight.position.set(10, 10, 10);
scene.add(ambientLight);
const light = new THREE.DirectionalLight('#fff', 50);
light.position.set(10, 10, 10);
scene.add(light);
增强光照后的效果如下:
船体模型纹理
全纹理
我们可以通过设置模型的材质来改变其外观。这里使用MeshPhongMaterial材质,并为其添加环境贴图:
const addTexture = () => {
const textureLoader = new THREE.TextureLoader().load('./src/assets/image/bg.jpg');
textureLoader.mapping = THREE.EquirectangularRefractionMapping;
return textureLoader;
};
model.material = new THREE.MeshPhongMaterial({
color: 0xffffff,
envMap: addTexture(),
refractionRatio: 0.75,
reflectivity: 0.99
});
分块纹理
通过遍历模型的各个部分,我们可以为不同的模型块设置不同的材质:
model.traverse((item: { material: { name: string; }; }) => {
const name = item.material?.name || '';
if (name.includes('Main')) {
item.material = colorMaterial('#e7a23f');
} else if (name.includes('Sail')) {
item.material = colorMaterial('#fff');
} else if (name.includes('Mat')) {
item.material = colorMaterial('#826b48');
} else if (name.includes('Polygon_Reduction_1__0')) {
item.material = colorMaterial('#f40');
} else if (name.includes('material')) {
item.material = colorMaterial('#000');
}
});
const colorMaterial = (color: string) => {
return new THREE.MeshLambertMaterial({
color
});
};
加载水面
Water
Three.js提供了两种水面实现方式:Water和Water2。这里我们先介绍Water的使用方法:
import { Water } from 'three/examples/jsm/objects/Water';
let water: any;
const addWater = () => {
const waterGeometry = new THREE.PlaneGeometry(10000, 10000);
water = new Water(
waterGeometry,
{
textureWidth: 512,
textureHeight: 512,
waterNormals: new THREE.TextureLoader().load('./src/Water.jpg', (texture: any) => {
texture.wrapS = texture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;
}),
sunDirection: new THREE.Vector3(),
sunColor: 0xffffff,
waterColor: 0xffffff,
distortionScale: 3.7
}
);
water.rotation.x = -Math.PI / 2;
water.position.y = -0.4;
scene.add(water);
};
const render = () => {
renderer.render(scene, camera);
water.material.uniforms['time'].value += 1.0 / 60.0;
requestAnimationFrame(render);
};
Water2
使用Water2时需要注意配置normalMap0和normalMap1属性:
import { Water } from 'three/examples/jsm/objects/Water2';
const addWater = () => {
const waterGeometry = new THREE.CircleBufferGeometry(300, 64);
const water = new Water(waterGeometry, {
textureWidth: 1024,
textureHeight: 1024,
color: '#fff',
flowDirection: new THREE.Vector2(1, 1),
scale: 1,
reflectivity: 0.3,
normalMap0: new THREE.TextureLoader().load('./src/Water.jpg'),
normalMap1: new THREE.TextureLoader().load('./src/Water.jpg')
});
water.rotation.x = -Math.PI / 2;
water.position.y = -0.4;
scene.add(water);
};
视口角度限制
为了限制相机的视角范围,我们可以调整OrbitControls的参数:
const controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement);
controls.enableDamping = true;
controls.maxPolarAngle = Math.PI * 0.45;
controls.minDistance = 5.0;
controls.maxDistance = 15.0;
controls.update();
调整后的视口效果如下:
热门推荐
ChatZOC眼科大模型:潜在眼疾,AI先知
股票的分类有哪些?不同类型的股票有什么特点?
股票的功能是什么?如何利用股票进行投资分析?
揭秘香港转口贸易的税收优势
拯救视力:一套简单的眼部保健操,告别视疲劳
红外光谱仪:原理、应用与选购指南
全国计算机二级考试指南:报名流程、考试内容及备考建议
打好气排球7个不能等的事
金价持续突破高点 银行黄金账户利率接近零
获评中保研最高安全评级,理想汽车如何在安全上“做文章”
身体是否健康?从眉毛上也能看出端倪!
怎样做可以促进脸部胶原蛋白生长?
DNS服务器详解:从原理到实践
眼睛出现飞蚊症状是什么原因?如何判断飞蚊症的重性?
农村自建房供水的一套经久耐用的解决方法,可以直接使用的方案
四步触诊虚拟仿真教学平台如何颠覆传统教学
盘点:2024年10大数据安全事件
散光问题的成因是什么?大多数人为何会受到散光影响?
霍乱的治疗方法及用药原则
透明胶带的生产技术与质量控制
日本留学的好处和坏处都有哪些?哪所大学性价比高
中国科大开发人工神经网络算法实现对低温电子器件与电路的高精度建模与验证
千年棋艺,智慧乐趣交融的五子棋文化
唇炎怎么自己治疗
债务重组在国内外企业的应用案例及效果分析
破解基层治理"小马拉大车"难题:天津的实践与探索
深度解析:混动汽车各驱动模式的技术优劣势及应用场景
莫听穿林打叶声何妨吟啸且徐行——在风雨中寻找内心的宁静与力量
无功补偿计算方法与案例解析
如何在开发项目管理中实现高效团队协作?