Three.js 搭建3D隧道监测

我们将通过three.js技术打造3d隧道监测可视化项目，隧道监测项目将涵盖照明，风机的运行情况，控制车道指示灯关闭，情报板、火灾报警告警、消防安全、车行横洞、风向仪、隧道紧急逃生出口的控制以及事故模拟等！那先来看看我们的初步成果！因为作者也是在边学习边做的情况，效果有些丑陋，希望不要见笑！！！three.js基础知识还是基本涵盖了，入门还是很有参考价值的！

Three.js 基础元素

我们将通过一个基本的three.js模板代码更好的概况我们的基础元素

import React, { useEffect } from 'react';
import * as THREE from 'three';
// eslint-disable-next-line import/extensions
import { OrbitControls } from 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls.js';

export default function ThreeVisual() {
    // 场景
    let scene;
    // 相机
    let camera;
    // 控制器
    let controls;
    // 网络模型
    let mesh;
    // 渲染器
    let renderer;

    // debugger属性
    const debugObject = {
        light: {
            amlight: {
                color: 0xffffff,
            },
            directionalLight: {
                color: 0xffffff,
                position: {
                    x: 0,
                    y: 400,
                    z: 1800,
                },
            },
            pointLight: {
                color: 0xff0000,
                position: {
                    x: 0,
                    y: 400,
                    z: 1800,
                },
            },
        },
    };


    const sizes = {
        width: window.innerWidth,
        height: window.innerHeight,
    };

    useEffect(() => {
        // eslint-disable-next-line no-use-before-define
        threeStart();
    }, []);

    const initThree = () => {
        const width = document.getElementById('threeMain').clientWidth;
        const height = document.getElementById('threeMain').clientHeight;
        renderer = new THREE.WebGLRenderer({
            antialias: true,
            logarithmicDepthBuffer: true,
        });
        renderer.shadowMap.enabled = true;
        renderer.setSize(width, height);

        document.getElementById('threeMain').appendChild(renderer.domElement);
    };

    const initCamera = (width, height) => {
        camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width / height, 0.1, 10000);
        camera.position.x = 0;
        camera.position.y = 500;
        camera.position.z = 1300;
        camera.up.x = 0;
        camera.up.y = 1;
        camera.up.z = 0;
        camera.lookAt({
            x: 0,
            y: 0,
            z: 0,
        });

        // 创建相机视锥体辅助对象
        // const cameraPerspectiveHelper = new THREE.CameraHelper(camera);
        // scene.add(cameraPerspectiveHelper);
    };

    const initScene = () => {
        scene = new THREE.Scene();
        scene.background = new THREE.Color(0xbfd1e5);
    };

    const initLight = () => {
        // 环境光
        const amlight = new THREE.AmbientLight(debugObject.light.amlight.color);
        amlight.position.set(1000, 1000, 1000);
        scene.add(amlight);
    };

    const initObject = () => {
        const geometry = new THREE.BoxGeometry(3000, 6, 2400);
        const material = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0xcccccc});
        geometry.position = new THREE.Vector3(0, 0, 0);
        mesh = new THREE.Mesh(geometry, [material, material, material, material, material, material]);
        mesh.receiveShadow = true; // cast投射，方块投射阴影
        scene.add(mesh);
    }

    const initControl = () => {
        // 将renderer关联到container，这个过程类似于获取canvas元素
        const pcanvas = document.getElementById('threeMain');

        controls = new OrbitControls(camera, pcanvas);

        // 如果使用animate方法时，将此函数删除
        // controls.addEventListener( 'change', render );
        // 使动画循环使用时阻尼或自转 意思是否有惯性
        controls.enableDamping = true;
        // 动态阻尼系数 就是鼠标拖拽旋转灵敏度
        // controls.dampingFactor = 0.25;
        // 是否可以缩放
        controls.enableZoom = true;
        // 是否自动旋转
        // controls.autoRotate = true;
        controls.autoRotateSpeed = 0.5;
        // 设置相机距离原点的最近距离
        // controls.minDistance  = 10;
        // 设置相机距离原点的最远距离
        controls.maxDistance = 10000;
        // 是否开启右键拖拽
        controls.enablePan = true;
    };



    function animation() {
        renderer.render(scene, camera);
        // mesh.rotateY(0.01);
        requestAnimationFrame(animation);
    }

    function initHelper() {
        const axesHelper = new THREE.AxesHelper(3000);
        scene.add(axesHelper);
    }


    function threeStart() {
        initThree();
        initScene();
        initCamera(sizes.width, sizes.height);
        initHelper();
        initObject();
        initLight();
        initControl();
        animation();
    }

    return <div id="threeMain" style={{ width: '100vw', height: '100vh' }} />;
}

场景scene

是一个三维空间，相当于我们html中的body,所有节点的容器，相当于一个空房间，承载所有的物品！所以我们定义一个全局变量scene。

初始化我们可以这样：

  const initScene = () => {
        scene = new THREE.Scene();
        scene.background = new THREE.Color(0xbfd1e5);
    };

相机carema

打个比方，就是你买了一个1万元的相机出门拍风景，你总是想要抓住最美的风景，那你便要调好相机最精确的位置、角度、焦距等，相机看到的内容就是我们最终在屏幕上看到的内容。在这个例子中我们用的是像我们眼睛的透视相机PerspectiveCamera。

还有一个常用的相机是正交相机OrthographicCamera，它看到的范围不会受距离影响！

我们也定义了一个全局变量camera,

初始化我们可以这样：

 const initCamera = (width, height) => {
        camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width / height, 0.1, 10000);
        camera.position.x = 0;
        camera.position.y = 500;
        camera.position.z = 1300;
        camera.up.x = 0;
        camera.up.y = 1;
        camera.up.z = 0;
        camera.lookAt({
            x: 0,
            y: 0,
            z: 0,
        });

        // 创建相机视锥体辅助对象
        // const cameraPerspectiveHelper = new THREE.CameraHelper(camera);
        // scene.add(cameraPerspectiveHelper);
    };

网络模型Mesh

在介绍它之前我们需要先了解点模型Points、线模型Line。点线面，面就是Mesh模型。点模型Points、线模型Line、网格网格模型Mesh都是由几何体Geometry和材质Material构成。在这里就不过多研究点线面了，我们最重要的知道的是一个网络模型就是一个物体穿上了衣服，没有穿衣服的皇帝不会让别人揭穿和笑话，但是我们的老板才是皇帝，所以尽量给我们的模型套件衣服吧！

同理定义一个全局变量mesh
初始化我们可以这样：

const geometry = new THREE.BoxGeometry(3000, 6, 2400);
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0xcccccc});
geometry.position = new THREE.Vector3(0, 0, 0);
mesh = new THREE.Mesh(geometry, [material, material, material, material, material, material]);
mesh.receiveShadow = true; // cast投射，方块投射阴影
scene.add(mesh);

光源light

没有光世界便是黑暗的！同理假如没有光，摄像机看不到任何东西。所以我们需要为我们的场景加上不同光照效果。我们先从最基础的环境光AmbientLight开始。环境光意思就是哪个角度、哪个位置的光照亮度强度都一样。因为光不需要重复使用，所以我们没必要定义全局变量，所以我们初始化可以这样：

const initLight = () => {
    // 环境光
    const amlight = new THREE.AmbientLight(debugObject.light.amlight.color);
    amlight.position.set(1000, 1000, 1000);
    scene.add(amlight);
};

渲染器renderer

就相当于现实生活中你带着相机，现在去了一个美丽的地方，你需要一个相片承载下这个美丽的景色，对于threejs而言，如果你需要这张相片，就需要一个新的对象，也就是WebGL渲染器WebGLRenderer，把这些承载。

同理我们定义一个全局变量renderer，初始化我们可以这样：

renderer = new THREE.WebGLRenderer({
   ... //属性配置
});

渲染器还需要补充几点，就是如何和我们的dom节点关联起来：

渲染器WebGLRenderer通过属性domElement可以获得渲染方法render()生成的Canvas画布，domElement本质上就是一个HTML元素：Canvas画布。我们也可以通过setSize()来设置尺寸。

定义一个html元素

return <div id="threeMain" style={{ width: '100vw', height: '100vh' }} />;

html元素和渲染器关联，那就给div增加一个子节点(canvas)

const initThree = () => {
    const width = document.getElementById('threeMain').clientWidth;
    const height = document.getElementById('threeMain').clientHeight;
    renderer = new THREE.WebGLRenderer({
       ... //属性配置
    });
    renderer.setSize(width, height);  //设置画布宽高
    document.getElementById('threeMain').appendChild(renderer.domElement);  // 把画布加入dom节点
};

渲染器和我们的threejs元素关联， 那渲染器渲染方法.render(),把我们的场景和相机记录进来了！

renderer.render(scene, camera);

控制器controls

就是相当于可以通过我们的键盘和鼠标来控制我们的场景，使其有了交互功能！控制器种类有很多，但这里我们只说轨道控制器OrbitControls。它可以使得相机围绕目标进行轨道运动。打个比方（地球围绕太阳一样运动）。

同理我们定义一个全局变量controls，初始化我们可以这样：

controls = new OrbitControls(camera, pcanvas);

关联操作和属性介绍：

const initControl = () => {
    // 将renderer关联到container，这个过程类似于获取canvas元素
    const pcanvas = document.getElementById('threeMain');
    controls = new OrbitControls(camera, pcanvas);
    // 如果使用animate方法时，将此函数删除
    // controls.addEventListener( 'change', render );
    // 使动画循环使用时阻尼或自转 意思是否有惯性
    controls.enableDamping = true;
    // 动态阻尼系数 就是鼠标拖拽旋转灵敏度
    // controls.dampingFactor = 0.25;
    // 是否可以缩放
    controls.enableZoom = true;
    // 是否自动旋转
    // controls.autoRotate = true;
    controls.autoRotateSpeed = 0.5;
    // 设置相机距离原点的最近距离
    // controls.minDistance  = 10;
    // 设置相机距离原点的最远距离
    controls.maxDistance = 10000;
    // 是否开启右键拖拽
    controls.enablePan = true;
};

到此，我们已经把threejs基础元素介绍的差不多了，在这里还需要补充一些很容易遗漏的地方！

动画和及时更新

function animation() {
    controls.update()
    renderer.render(scene, camera);
    // mesh.rotateY(0.01);
    requestAnimationFrame(animation);
}

补充一个知识点：
requestAnimationFrame

实现3d隧道监测基础

实现道路

如图，我们首先实现发光这部分。


这部分主要涉及的知识是给一个平面(plane)贴图，具体的知识我在代码块相应位置已经标注。

// 图加载器
const loader = new THREE.TextureLoader();
// 加载
const texture = loader.load('/model/route.png', function(t) {
  // eslint-disable-next-line no-param-reassign,no-multi-assign
  t.wrapS = t.wrapT = THREE.RepeatWrapping; //是否重复渲染和css中的背景属性渲染方式很像
  t.repeat.set(1, 1);
});

// 平面
const geometryRoute = new THREE.PlaneGeometry(1024, 2400);
const materialRoute = new THREE.MeshStandardMaterial({
  map: texture, // 使用纹理贴图
  side: THREE.BackSide, // 背面渲染
});
const plane = new THREE.Mesh(geometryRoute, materialRoute);
plane.receiveShadow = true;
plane.position.set(0, 8, 0);
plane.rotateX(Math.PI / 2);
scene.add(plane);

实现隧道

现在我们实现发光这部分

这部分主要涉及的知识是引入一个obj模型，并给模型贴上贴图(这里的材质是一个mtl)

补充知识点：

• OBJ是一种3D模型文件，因此不包含动画、材质特性、贴图路径、动力学、粒子等信息 我们拿到一个隧道obj模型的文件打开看看，里面是什么
  
• mtl文件（Material Library File）是材质库文件，描述的是物体的材质信息，ASCII存储，任何文本编辑器可以将其打开和编辑。同理我们也可以打开看看，是个什么东西
  
• 从obj文件看出我们需要tunnelWall.mtl材质,从mtl文件，看出我们需要suidao.jpg图片(需要和模型放在同一级)，其实到这里我们还是回到了引入道路的那部分，模型+贴图环节。

但是还是有一些不同的地方的，首先使用的加载器不同

const mtlLoader = new MTLLoader();
const loader = new OBJLoader(); // 在init函数中，创建loader变量，用于导入模型

其次我们的模型是属于建模自己构造的，可能你引入进来很大可能是加载不出来的！所以你需要打印对象，从中分析具体原因。

// 模型对象公共变量
const modelsObj = {
  tunnelWall: {
    mtl: '/model/tunnelWall.mtl',
    obj: '/model/tunnelWall.obj',
    mesh: null,
  },

  camera: {
    mtl: '/model/camera/摄像头方.mtl',
    obj: '/model/camera/摄像头方.obj',
    mesh: null,
  },
};
mtlLoader.load(modelsObj.tunnelWall.mtl, material => {
    material.preload();
    // 设置材质的透明度
    // mtl文件中的材质设置到obj加载器
    loader.setMaterials(material);
    loader.load(modelsObj.tunnelWall.obj, object => {
        // 设置模型大小和中心点
        object.children[0].geometry.computeBoundingBox();
        object.children[0].geometry.center();
        modelsObj.tunnelWall.mesh = object;
        scene.add(object);
    });
});

实现多个摄像头

现在我们实现摄像头部分

这里其实和实现隧道大相径庭，只不过我们是多个，而隧道是单个。所以我们需要引入组(group)和克隆(clone)的概念。

知识点补充：

• 组对象group：相当于一个身体有胳膊、头、腿，组成一个组。每个人组合可以再次分一个组。
• 克隆clone:字面意思就是克隆一个一模一样的你。但是需要和copy分开。

// 加载摄像头模型
const loadCameraModel = () => {
  const mtlLoader = new MTLLoader();
  const loader = new OBJLoader(); // 在init函数中，创建loader变量，用于导入模型
  mtlLoader.load(modelsObj.camera.mtl, material => {
    material.preload();
    // 设置材质的透明度
    // mtl文件中的材质设置到obj加载器
    loader.setMaterials(material);
    loader.load(modelsObj.camera.obj, object => {
      console.log(object);
      // 设置模型大小
      object.children[0].geometry.computeBoundingBox();
      object.children[0].geometry.center();
      modelsObj.camera.mesh = object;
      cloneCameraModel(4, 60, 180);
      cloneCameraModel(4, -200, 180);
    });
  });
};
// 克隆摄像头模型
const cloneCameraModel = (cameraSize, lrInterval, baInterval) => {
  const group = new THREE.Group();
  for (let i = 0; i <= cameraSize; i += 1) {
    modelsObj[`camera${i}`] = modelsObj.camera.mesh.clone();
    modelsObj[`camera${i}`].position.set(lrInterval, 180, baInterval * (i % 2 === 0 ? -i : i));
    modelsObj[`camera${i}`].scale.set(1, 1, 1);
    group.add(modelsObj[`camera${i}`])
  }
  scene.add(group);
};

点击模型进行属性操作

这块我们需要涉及的知识点是点击操作(Raycaster)、发光部分(效果合成器，shader渲染使用)、debugger模式(gui)

首先我们实现对模型进行的点击，我们需要使用raycaster 定义全局变量mouse初始化鼠标，光线追踪。可以这样定义：

// 获取鼠标坐标 处理点击某个模型的事件
const mouse = new THREE.Vector2(); // 初始化一个2D坐标用于存储鼠标位置
const raycaster = new THREE.Raycaster(); // 初始化光线追踪

知识点补充：

光线投射raycaster：可以向特定方向投射光线，并测试哪些对象与其相交，由鼠标点击转为世界坐标的过程。就是把一个2d坐标转变成3d坐标的强大类！

我们监听屏幕点击事件

const pcanvas = document.getElementById('threeMain');
// 监听点击事件,pcanvas
pcanvas.addEventListener('click', e => onmodelclick(e)); // 监听点击

计算点击坐标，屏幕坐标系转换成世界坐标系的过程。并赋值全局变量点击模型clickModel。

const onmodelclick = event => {
  console.log(event);
  // 获取鼠标点击位置
  mouse.x = (event.clientX / sizes.width) * 2 - 1;
  mouse.y = -(event.clientY / sizes.height) * 2 + 1;
  console.log(mouse);
  raycaster.setFromCamera(mouse, camera);
  const intersects = raycaster.intersectObjects(scene.children); // 获取点击到的模型的数组，从近到远排列
  // const worldPosition = new THREE.Vector3(); // 初始化一个3D坐标，用来记录模型的世界坐标

  if (intersects.length > 0) {
    clickModel = intersects[0].object; 
    outlinePass.selectedObjects = [];
    outlinePass.selectedObjects = [clickModel];
  }
};

实现点击模型发光效果

threejs提供了一个扩展库EffectComposer.js,通过这个我们可以实现一些后期处理效果。所谓后期处理，就像ps一样，对threejs的渲染结果进行后期处理，比如添加发光效果。我们结合高亮发光描边可以实现下图发光效果。

• 引入相关类

import { OutlinePass } from 'three/examples/jsm/postprocessing/OutlinePass';
import { EffectComposer } from 'three/examples/jsm/postprocessing/EffectComposer';
import { ShaderPass } from 'three/examples/jsm/postprocessing/ShaderPass';
import { RenderPass } from 'three/examples/jsm/postprocessing/RenderPass';
import { FXAAShader } from 'three/examples/jsm/shaders/FXAAShader';
import { OutputPass } from 'three/examples/jsm/postprocessing/OutputPass';

• 初始化三个全局变量

let composer;
let effectFXAA;
let outlinePass;

• 赋值选中发光模型

const onmodelclick = event => {
...
  if (intersects.length > 0) {
    outlinePass.selectedObjects = [];
    outlinePass.selectedObjects = [clickModel];
  }
};

• 初始化加载发光效果

// 效果合成器，shader渲染使用
const initEffectComposer = () => {
  // 处理模型闪烁问题【优化展示网格闪烁】
  // const parameters = { format: THREE.RGBAFormat };
  // const size = renderer.getDrawingBufferSize(new THREE.Vector2());
  // const renderTarget = new THREE.WebGLMultipleRenderTargets(size.width, size.height, parameters);

  composer = new EffectComposer(renderer);

  const renderPass = new RenderPass(scene, camera);
  composer.addPass(renderPass);

  outlinePass = new OutlinePass(new THREE.Vector2(sizes.width, sizes.height), scene, camera);
  outlinePass.visibleEdgeColor.set(255, 255, 0);
  outlinePass.edgeStrength = 1.0; // 边框的亮度
  outlinePass.edgeGlow = 1; // 光晕[0,1]
  outlinePass.usePatternTexture = false; // 是否使用父级的材质
  outlinePass.edgeThickness = 1.0; // 边框宽度
  outlinePass.downSampleRatio = 1; // 边框弯曲度
  composer.addPass(outlinePass);
  const outputPass = new OutputPass();
  composer.addPass(outputPass);

  effectFXAA = new ShaderPass(FXAAShader);
  effectFXAA.uniforms.resolution.value.set(1 / sizes.width, 1 / sizes.height);
  composer.addPass(effectFXAA);
};

• 渲染循环执行

function animation() {
  stats.update();
  renderer.render(scene, camera);
  composer.render();
  // mesh.rotateY(0.01);
  requestAnimationFrame(animation);
}

debugger模式 这节主要涉及gui，并且补充一下阴影的知识。gui是一个图形用户界面工具,我们可以通过这个工具实现对属性进行动态的操作，很方便。下面标红的就是我们的界面工具

我们通过增加点光源来举个例子。

• 首先我们初始化全局变量gui并且赋值

// debugger
let gui;
function initDebugger() {
  gui = new GUI();
}

• 定义全局变量debugObject需要改变的属性。

// debugger属性
const debugObject = {
  light: {
    pointLight: {
      color: 0xff0000,
      position: {
        x: 0,
        y: 400,
        z: 1800,
      },
    },
  },
};

• 定义点光源，对点光源的位置和颜色属性动态切换

// 点光源
const pointLight = new THREE.PointLight(debuggerPointLight.color, 1);
pointLight.castShadow = true;
pointLight.position.set(100, 100, 300);
scene.add(pointLight);
const pointLightFolder = lightFolder.addFolder('点光源');
pointLightFolder.addColor(debuggerPointLight, 'color').onChange(function(value) {
  pointLight.color.set(value);
});
// 点光源位置
pointLightFolder.add(debuggerPointLight.position, 'x', -1000, 1000).onChange(function(value) {
  pointLight.position.x = value;
  pointLightHelper.update();
});
pointLightFolder.add(debuggerPointLight.position, 'y', -1000, 1000).onChange(function(value) {
  pointLight.position.y = value;
  pointLightHelper.update();
});
pointLightFolder.add(debuggerPointLight.position, 'z', -1000, 1000).onChange(function(value) {
  pointLight.position.z = value;
  pointLightHelper.update();
});

实现效果如图

• 开启阴影

阴影渲染

renderer = new THREE.WebGLRenderer({
  ...
});
renderer.shadowMap.enabled = true;

点光源投射光影

const pointLight = new THREE.PointLight(debuggerPointLight.color, 1);
pointLight.castShadow = true;

模型和道路接受阴影和投射阴影

plane.receiveShadow = true;

loader.load(modelsObj.tunnelWall.obj, object => {
  object.traverse(obj => {
    if (obj.castShadow !== undefined) {
      // 开启投射影响
      // eslint-disable-next-line no-param-reassign
      obj.castShadow = true;
      // 开启被投射阴影
      // eslint-disable-next-line no-param-reassign
      obj.receiveShadow = true;
    }
  });

性能监视器stats

一个计算渲染分辨率FPS的工具，在这里提一下。

引入

import Stats from 'three/examples/jsm/libs/stats.module';

使用

// 性能监视器
let stats;

document.getElementById('threeMain').appendChild(stats.domElement);

function initStats() {
  stats = new Stats();
  stats.showPanel(1); // 0: fps, 1: ms, 2: mb, 3+: custom
}


function animation() {
  stats.update();
  renderer.render(scene, camera);
  composer.render();
  // mesh.rotateY(0.01);
  requestAnimationFrame(animation);
}

总结

这是我们实现目标的一个小小起点，属于冰山一角，前路漫漫，还需要阅读很多知识文档和试错阶段，如果你对后续感兴趣的话，可以跟进一下呀！谢谢！

完整代码

import React, { useEffect } from 'react';
import * as THREE from 'three';
// eslint-disable-next-line import/extensions
import { OrbitControls } from 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls.js';
// eslint-disable-next-line import/extensions
import { OBJLoader } from 'three/examples/jsm/loaders/OBJLoader.js';
import { MTLLoader } from 'three/examples/jsm/loaders/MTLLoader';
import Stats from 'three/examples/jsm/libs/stats.module';
// eslint-disable-next-line import/extensions
import { GUI } from 'three/examples/jsm/libs/lil-gui.module.min.js';

import { OutlinePass } from 'three/examples/jsm/postprocessing/OutlinePass';
import { EffectComposer } from 'three/examples/jsm/postprocessing/EffectComposer';
import { ShaderPass } from 'three/examples/jsm/postprocessing/ShaderPass';
import { RenderPass } from 'three/examples/jsm/postprocessing/RenderPass';
import { FXAAShader } from 'three/examples/jsm/shaders/FXAAShader';
import { OutputPass } from 'three/examples/jsm/postprocessing/OutputPass';

export default function ThreeVisual() {
  // 场景
  let scene;
  // 相机
  let camera;
  // 控制器
  let controls;
  // 网络模型
  let mesh;
  // 渲染器
  let renderer;
  // 性能监视器
  let stats;
  // debugger
  let gui;
  // 当前点击模型
  let clickModel;

  // 当前点击需要使用的
  let composer;
  let effectFXAA;
  let outlinePass;

  // debugger属性
  const debugObject = {
    light: {
      amlight: {
        color: 0xffffff,
      },
      directionalLight: {
        color: 0xffffff,
        position: {
          x: 0,
          y: 400,
          z: 1800,
        },
      },
      pointLight: {
        color: 0xff0000,
        position: {
          x: 0,
          y: 400,
          z: 1800,
        },
      },
    },
    model: {
      wall: {
        position: {
          x: 0,
          y: 210,
          z: 0,
        },
        scale: 0.12,
        opacity: {
          wallTopOpa: 0.4,
          wallSideOpa: 1,
        },
      },
      camera: {
        position: {
          x: 100,
          y: 100,
          z: 100,
        },
        scale: 1,
      },
    },
  };

  // 模型对象
  const modelsObj = {
    tunnelWall: {
      mtl: '/model/tunnelWall.mtl',
      obj: '/model/tunnelWall.obj',
      mesh: null,
    },

    camera: {
      mtl: '/model/camera/摄像头方.mtl',
      obj: '/model/camera/摄像头方.obj',
      mesh: null,
    },
  };

  const sizes = {
    width: window.innerWidth,
    height: window.innerHeight,
  };

  // 获取鼠标坐标 处理点击某个模型的事件
  const mouse = new THREE.Vector2(); // 初始化一个2D坐标用于存储鼠标位置
  const raycaster = new THREE.Raycaster(); // 初始化光线追踪

  useEffect(() => {
    // eslint-disable-next-line no-use-before-define
    threeStart();
  }, []);

  const initThree = () => {
    const width = document.getElementById('threeMain').clientWidth;
    const height = document.getElementById('threeMain').clientHeight;
    renderer = new THREE.WebGLRenderer({
      antialias: true,
      logarithmicDepthBuffer: true,
    });
    renderer.shadowMap.enabled = true;
    renderer.setSize(width, height);

    document.getElementById('threeMain').appendChild(renderer.domElement);
    // renderer.setClearColor(0xFFFFFF, 1.0);
    document.getElementById('threeMain').appendChild(stats.domElement);
  };

  const initCamera = (width, height) => {
    camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width / height, 0.1, 10000);
    camera.position.x = 0;
    camera.position.y = 500;
    camera.position.z = 1300;
    camera.up.x = 0;
    camera.up.y = 1;
    camera.up.z = 0;
    camera.lookAt({
      x: 0,
      y: 0,
      z: 0,
    });

    // 创建相机视锥体辅助对象
    // const cameraPerspectiveHelper = new THREE.CameraHelper(camera);
    // scene.add(cameraPerspectiveHelper);
  };

  const initScene = () => {
    scene = new THREE.Scene();
    scene.background = new THREE.Color(0xbfd1e5);
  };

  const initLight = () => {
    const lightFolder = gui.addFolder('光');
    const {
      directionalLight: debuggerDirectionalLight,
      pointLight: debuggerPointLight,
    } = debugObject.light;
    // 环境光
    // const amlight = new THREE.AmbientLight(debugObject.light.amlight.color);
    // amlight.position.set(1000, 1000, 1000);
    // scene.add(amlight);
    // // 环境光debugger
    // const amlightFolder=lightFolder.addFolder("环境光")
    // amlightFolder.addColor(debugObject.light.amlight, 'color').onChange(function(value){
    //   amlight.color.set(value);
    // });
    // 平行光
    // 创建平行光，颜色为白色，强度为 10
    const directionalLight = new THREE.DirectionalLight(debuggerDirectionalLight.color, 1);
    // 设置平行光的方向
    directionalLight.position.set(0, 400, 1000);
    directionalLight.castShadow = true;
    const directonalLightHelper = new THREE.DirectionalLightHelper(directionalLight, 20);
    // scene.add(directonalLightHelper);
    scene.add(directionalLight);
    // 平行光debugger
    const directionalLightFolder = lightFolder.addFolder('平行光');
    directionalLightFolder.addColor(debuggerDirectionalLight, 'color').onChange(function(value) {
      directionalLight.color.set(value);
    });
    // 平行光位置
    directionalLightFolder
      .add(debuggerDirectionalLight.position, 'x', -1000, 1000)
      .onChange(function(value) {
        directionalLight.position.x = value;
        directonalLightHelper.update();
      });
    directionalLightFolder
      .add(debuggerDirectionalLight.position, 'y', -1000, 1000)
      .onChange(function(value) {
        directionalLight.position.y = value;
        directonalLightHelper.update();
      });
    directionalLightFolder
      .add(debuggerDirectionalLight.position, 'z', -1000, 1000)
      .onChange(function(value) {
        directionalLight.position.z = value;
        directonalLightHelper.update();
      });
    // 点光源
    const pointLight = new THREE.PointLight(debuggerPointLight.color, 1);
    pointLight.castShadow = true;
    pointLight.position.set(100, 100, 300);
    const sphereSize = 10;
    const pointLightHelper = new THREE.PointLightHelper(pointLight, sphereSize);
    scene.add(pointLight);
    scene.add(pointLightHelper);
    const pointLightFolder = lightFolder.addFolder('点光源');
    pointLightFolder.addColor(debuggerPointLight, 'color').onChange(function(value) {
      pointLight.color.set(value);
    });
    // 点光源位置
    pointLightFolder.add(debuggerPointLight.position, 'x', -1000, 1000).onChange(function(value) {
      pointLight.position.x = value;
      pointLightHelper.update();
    });
    pointLightFolder.add(debuggerPointLight.position, 'y', -1000, 1000).onChange(function(value) {
      pointLight.position.y = value;
      pointLightHelper.update();
    });
    pointLightFolder.add(debuggerPointLight.position, 'z', -1000, 1000).onChange(function(value) {
      pointLight.position.z = value;
      pointLightHelper.update();
    });
  };

  const initObject = () => {
    const geometry = new THREE.BoxGeometry(3000, 6, 2400);
    const loader = new THREE.TextureLoader();
    const texture = loader.load('/model/route.png', function(t) {
      // eslint-disable-next-line no-param-reassign,no-multi-assign
      t.wrapS = t.wrapT = THREE.RepeatWrapping;
      t.repeat.set(1, 1);
    });
    const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xcccccc });
    geometry.position = new THREE.Vector3(0, 0, 0);
    mesh = new THREE.Mesh(geometry, [material, material, material, material, material, material]);
    mesh.receiveShadow = true; // cast投射，方块投射阴影
    scene.add(mesh);
    // 平面
    const geometryRoute = new THREE.PlaneGeometry(1024, 2400);
    const materialRoute = new THREE.MeshStandardMaterial({
      map: texture, // 使用纹理贴图
      side: THREE.BackSide, // 两面都渲染
    });
    const plane = new THREE.Mesh(geometryRoute, materialRoute);
    plane.receiveShadow = true;
    plane.position.set(0, 8, 0);
    plane.rotateX(Math.PI / 2);
    scene.add(plane);
  };

  const initControl = () => {
    // 将renderer关联到container，这个过程类似于获取canvas元素
    const pcanvas = document.getElementById('threeMain');

    controls = new OrbitControls(camera, pcanvas);

    // 如果使用animate方法时，将此函数删除
    // controls.addEventListener( 'change', render );
    // 使动画循环使用时阻尼或自转 意思是否有惯性
    controls.enableDamping = true;
    // 动态阻尼系数 就是鼠标拖拽旋转灵敏度
    // controls.dampingFactor = 0.25;
    // 是否可以缩放
    controls.enableZoom = true;
    // 是否自动旋转
    // controls.autoRotate = true;
    controls.autoRotateSpeed = 0.5;
    // 设置相机距离原点的最近距离
    // controls.minDistance  = 10;
    // 设置相机距离原点的最远距离
    controls.maxDistance = 10000;
    // 是否开启右键拖拽
    controls.enablePan = true;
  };

  const onmodelclick = event => {
    console.log(event);
    // 获取鼠标点击位置
    mouse.x = (event.clientX / sizes.width) * 2 - 1;
    mouse.y = -(event.clientY / sizes.height) * 2 + 1;
    console.log(mouse);
    raycaster.setFromCamera(mouse, camera);
    const intersects = raycaster.intersectObjects(scene.children); // 获取点击到的模型的数组，从近到远排列
    // const worldPosition = new THREE.Vector3(); // 初始化一个3D坐标，用来记录模型的世界坐标

    if (intersects.length > 0) {
      clickModel = intersects[0].object;
      outlinePass.selectedObjects = [];
      outlinePass.selectedObjects = [clickModel];
      // intersects[0].object.getWorldPosition(worldPosition); // 将点中的3D模型坐标记录到worldPosition中
      // const texture = new THREE.TextureLoader().load("/model/route.png");
      // const spriteMaterial = new THREE.SpriteMaterial({
      //   map: texture,// 设置精灵纹理贴图
      // });
      // const sprite = new THREE.Sprite(spriteMaterial); // 精灵模型，不管从哪个角度看都可以一直面对你
      // scene.add(sprite);
      // sprite.scale.set(40,40,40);
      // sprite.position.set(worldPosition.x, worldPosition.y + 8, worldPosition.z); // 根据刚才获取的世界坐标设置精灵模型位置，高度加了3，是为了使精灵模型显示在点击模型的上方
    }
  };

  const initEvent = () => {
    window.addEventListener('resize', () => {
      // Update sizes
      sizes.width = window.innerWidth;
      sizes.height = window.innerHeight;

      // Update camera
      camera.aspect = sizes.width / sizes.height;
      camera.updateProjectionMatrix();

      // Update renderer
      renderer.setSize(sizes.width, sizes.height);
      composer.setSize(sizes.width, sizes.height);
      renderer.setPixelRatio(Math.min(window.devicePixelRatio, 2));
      effectFXAA.uniforms.resolution.value.set(1 / sizes.width, 1 / sizes.height);
    });
    const pcanvas = document.getElementById('threeMain');
    // 监听点击事件
    pcanvas.addEventListener('click', e => onmodelclick(e)); // 监听点击
  };

  const loadModel = () => {
    const mtlLoader = new MTLLoader();
    const loader = new OBJLoader(); // 在init函数中，创建loader变量，用于导入模型
    mtlLoader.load(modelsObj.tunnelWall.mtl, material => {
      material.preload();
      // 设置材质的透明度
      // mtl文件中的材质设置到obj加载器
      loader.setMaterials(material);
      loader.load(modelsObj.tunnelWall.obj, object => {
        object.traverse(obj => {
          if (obj.castShadow !== undefined) {
            // 开启投射影响
            // eslint-disable-next-line no-param-reassign
            obj.castShadow = true;
            // 开启被投射阴影
            // eslint-disable-next-line no-param-reassign
            obj.receiveShadow = true;
          }
        });
        // 设置模型大小
        object.children[0].geometry.computeBoundingBox();
        object.children[0].geometry.center();
        // debugger模型属性
        const { scale, position, opacity } = debugObject.model.wall;
        // 模型本有属性
        const {
          scale: changeScale,
          position: changePositon,
          material: changeMaterial,
        } = object.children[0];
        changeScale.set(scale, scale, scale);
        changePositon.set(position.x, position.y, position.z);
        changeMaterial[0].transparent = true;
        changeMaterial[0].opacity = opacity.wallTopOpa;
        changeMaterial[1].transparent = true;
        changeMaterial[1].opacity = opacity.wallSideOpa;
        modelsObj.tunnelWall.mesh = object;
        scene.add(object);
        // 模型debugger
        const modelFolder = gui.addFolder('模型');
        const wallFolder = modelFolder.addFolder('墙');
        wallFolder
          .add(position, 'x', -100, 300)
          .step(0.5)
          .onChange(function(value) {
            changePositon.x = value;
          });
        wallFolder
          .add(position, 'y', -100, 300)
          .step(0.5)
          .onChange(function(value) {
            changePositon.y = value;
          });
        wallFolder
          .add(position, 'z', -100, 300)
          .step(0.5)
          .onChange(function(value) {
            changePositon.z = value;
          });
        wallFolder
          .add(debugObject.model.wall, 'scale', 0.01, 0.3)
          .step(0.001)
          .onChange(function(value) {
            changeScale.set(value, value, value);
          });
        wallFolder
          .add(opacity, 'wallTopOpa', 0, 1)
          .step(0.01)
          .onChange(function(value) {
            changeMaterial[0].opacity = value;
          });
        wallFolder
          .add(opacity, 'wallSideOpa', 0, 1)
          .step(0.01)
          .onChange(function(value) {
            changeMaterial[1].opacity = value;
          });
      });
    });
  };

  // 克隆摄像头模型
  const cloneCameraModel = (cameraSize, lrInterval, baInterval) => {
    const group = new THREE.Group();
    for (let i = 0; i <= cameraSize; i += 1) {
      modelsObj[`camera${i}`] = modelsObj.camera.mesh.clone();
      modelsObj[`camera${i}`].position.set(lrInterval, 180, baInterval * (i % 2 === 0 ? -i : i));
      modelsObj[`camera${i}`].scale.set(1, 1, 1);
      group.add(modelsObj[`camera${i}`])
    }
    scene.add(group);
  };

  // 加载摄像头模型
  const loadCameraModel = () => {
    const mtlLoader = new MTLLoader();
    const loader = new OBJLoader(); // 在init函数中，创建loader变量，用于导入模型
    mtlLoader.load(modelsObj.camera.mtl, material => {
      material.preload();
      // 设置材质的透明度
      // mtl文件中的材质设置到obj加载器
      loader.setMaterials(material);
      loader.load(modelsObj.camera.obj, object => {
        object.traverse(obj => {
          if (obj.castShadow !== undefined) {
            // 开启投射影响
            // eslint-disable-next-line no-param-reassign
            obj.castShadow = true;
            // 开启被投射阴影
            // eslint-disable-next-line no-param-reassign
            obj.receiveShadow = true;
          }
        });
        console.log(object);
        // 设置模型大小
        object.children[0].geometry.computeBoundingBox();
        object.children[0].geometry.center();
        // debugger模型属性
        object.children[0].scale.set(1, 1, 1);
        object.children[0].position.set(100, 100, 100);
        modelsObj.camera.mesh = object;
        cloneCameraModel(4, 60, 180);
        cloneCameraModel(4, -200, 180);
      });
    });
  };

  // 效果合成器，shader渲染使用
  const initEffectComposer = () => {
    // 处理模型闪烁问题【优化展示网格闪烁】
    // const parameters = { format: THREE.RGBAFormat };
    // const size = renderer.getDrawingBufferSize(new THREE.Vector2());
    // const renderTarget = new THREE.WebGLMultipleRenderTargets(size.width, size.height, parameters);

    composer = new EffectComposer(renderer);

    const renderPass = new RenderPass(scene, camera);
    composer.addPass(renderPass);

    outlinePass = new OutlinePass(new THREE.Vector2(sizes.width, sizes.height), scene, camera);
    outlinePass.visibleEdgeColor.set(255, 255, 0);
    outlinePass.edgeStrength = 1.0; // 边框的亮度
    outlinePass.edgeGlow = 1; // 光晕[0,1]
    outlinePass.usePatternTexture = false; // 是否使用父级的材质
    outlinePass.edgeThickness = 1.0; // 边框宽度
    outlinePass.downSampleRatio = 1; // 边框弯曲度
    composer.addPass(outlinePass);
    const outputPass = new OutputPass();
    composer.addPass(outputPass);

    effectFXAA = new ShaderPass(FXAAShader);
    effectFXAA.uniforms.resolution.value.set(1 / sizes.width, 1 / sizes.height);
    composer.addPass(effectFXAA);
  };

  function animation() {
    stats.update();
    renderer.render(scene, camera);
    composer.render();
    // mesh.rotateY(0.01);
    requestAnimationFrame(animation);
  }

  function initHelper() {
    // const axesHelper = new THREE.AxesHelper(3000);
    // scene.add(axesHelper);
  }

  function initStats() {
    stats = new Stats();
    stats.showPanel(1); // 0: fps, 1: ms, 2: mb, 3+: custom
  }

  function initDebugger() {
    gui = new GUI();
  }

  function threeStart() {
    initEvent();
    initStats();
    initDebugger();
    initThree();
    initScene();
    initCamera(sizes.width, sizes.height);
    initHelper();
    initLight();
    initControl();
    initObject();
    loadModel();
    loadCameraModel();
    initEffectComposer();
    animation();
  }

  return <div id="threeMain" style={{ width: '100vw', height: '100vh' }} />;
}