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学习threejs，使用导入的模型生成粒子

article 2024/11/15 2:04:27

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文章目录

一、🍀前言
- 1.1 ☘️THREE.STLLoader STL模型加载器
- 1.2 ☘️THREE.Points 粒子云
- 1.3 ☘️THREE.PointCloudMaterial 粒子云材质
二、🍀导入STereoLithography(.STL)格式的模型
- 1. ☘️实现思路
- 2. ☘️代码样例

一、🍀前言

本文详细介绍如何基于threejs在三维场景中使用导入的模型生成粒子，亲测可用。希望能帮助到您。一起学习，加油！加油！

1.1 ☘️THREE.STLLoader STL模型加载器

THREE.STLLoader用于加载和处理STereoLithography（.stl）格式3D模型文件的扩展。
STL三维文件：
STL（STereoLithography）是由3D Systems软件公司创立的文件格式，主要用于快速成型、3D打印和计算机辅助制造（CAM）。STL文件描述三维物体的表面几何形状，没有颜色、材质贴图或其他属性。STL格式有文字和二进制两种形式，二进制形式更常见。STL模型广泛应用于促进创新、降低成本、提高精度、推动教育和医疗进步等方面。

1.2 ☘️THREE.Points 粒子云

当我们大量使用粒子时，会很快遇到性能问题，导致页面卡顿，这是因为每添加一个粒子就是一个模型，因为每个粒子对象分别由THREE.js进行管理，所以，three.js提供了另一种方式来处理大量粒子，那就是使用THREE.Points。通过THREE.Points，three.js不再需要管理大量的单个粒子对象，而只需管理THREE.Points实例即可。
创建方法：
var cloud = new THREE.Points(geom, material);
geom：THREE.Geometry对象，用于创建粒子对象
material：THREE.PointCloudMaterial 粒子云材质

1.3 ☘️THREE.PointCloudMaterial 粒子云材质

概念：
设置所有粒子的大小，颜色，顶点颜色，透明度，是否根据相机距离的远近改变大小等属性。
var material = new THREE.PointCloudMaterial({size: 4, vertexColors: true, color: 0xffffff});
属性：
color： PointCloud中所有的粒子的颜色都相同，除非设置了vertexColors且该几何体的colors属性不为空，才会使用colors颜色，否则都使用该属性。
map：在粒子上应用某种材质。
size：粒子的大小。
sizeAnnutation：false，无论相机的位置，所有的粒子大小一致；true，离相机近的粒子更大一些，离相机越远越小。
vetexColors：true，且该几何体的colors属性有值，则该粒子会舍弃第一个属性–color，而应用该几何体的colors属性的颜色。
opacity：粒子透明度。
transparent：是否透明。
blending：渲染粒子时的融合模式。
fog：是否受场景的雾化影响。

二、🍀导入STereoLithography(.STL)格式的模型

1. ☘️实现思路

1、初始化renderer渲染器
2、初始化Scene三维场景
3、初始化camera相机，定义相机位置 camera.position.set，设置相机方向camera.lookAt。
4、初始化THREE.AmbientLight环境光源，scene场景加入环境光源，初始化THREE.PointLight点光源，设置点光源位置，设置点光源投影，scene添加点光源。
5、加载几何模型：创建THREE.AxesHelper坐标辅助工具，创建STLLoader加载器，调用load方法，在load回调中获取geometry集合体对象，创建THREE.Points对象，参入geometry和THREE.PointCloudMaterial材质对象，生成mesh模型物体，设置旋转、大小和位置。scene场景加入mesh和THREE.AxesHelper坐标辅助工具。具体实现方法参照代码样例。
6、加入controls控制，加入stats监控器，监控帧数信息。

2. ☘️代码样例

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>learn43(使用导入的模型生成粒子)</title>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/build/three.js"></script>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/loaders/STLLoader.js"></script>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/controls/OrbitControls.js"></script>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/libs/stats.min.js"></script>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/libs/dat.gui.min.js"></script>
</head>
<style>
    html, body {
        margin: 0;
        height: 100%;
    }

    canvas {
        display: block;
    }
</style>
<body onload="draw()">
</body>
<script>
  var renderer
  var initRender = () => {
    renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias:true})
    renderer.setClearColor(0x000000)
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
    document.body.appendChild(renderer.domElement)
  }
  var scene
  var initScene = () => {
    scene = new THREE.Scene()
  }
  var camera
  var initCamera = () => {
    camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000)
    camera.position.set(0, 20, 25)
    camera.lookAt(new THREE.Vector3(0, 0, 0))
  }
  var light
  var initLight = () => {
    scene.add(new THREE.AmbientLight(0x444444))

    light = new THREE.PointLight(0xffffff)
    light.position.set(0, 50, 50)
    light.castShadow = true
    scene.add(light)
  }
  var initModel = () => {
    var helper = new THREE.AxesHelper(50)
    scene.add(helper)

    var loader = new THREE.STLLoader()
    loader.load('data/model/stl/SolidHead_2_lowPoly_42k.stl', geometry => {
      var material = new THREE.PointsMaterial({
        color: 0xffffff,
        size: 0.4,
        opacity: 0.6,
        transparent: true,
        blending: THREE.AdditiveBlending,
        depthTest: false,
        map: generateSprite()
      })
      var mesh = new THREE.Points(geometry, material)
      mesh.rotation.x = -0.5 * Math.PI //将模型摆正
      mesh.scale.set(0.1, 0.1, 0.1) //缩放
      geometry.center() //居中显示
      scene.add(mesh)
    })
  }
  var generateSprite = () => {
    var canvas = document.createElement('canvas');
    canvas.width = 16;
    canvas.height = 16;

    var context = canvas.getContext('2d')
    var gradient = context.createRadialGradient(canvas.width / 2, canvas.height / 2, 0, canvas.width / 2, canvas.height / 2, canvas.width / 2)
    gradient.addColorStop(0, 'rgba(255,255,255,1)')
    gradient.addColorStop(0.2, 'rgba(0,255,255,1)')
    gradient.addColorStop(0.4, 'rgba(0,0,64,1)')
    gradient.addColorStop(1, 'rgba(0,0,0,1)')

    context.fillStyle = gradient
    context.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height)

    var texture = new THREE.Texture(canvas)
    texture.needsUpdate = true
    return texture
  }
  var stats
  var initStats = () => {
    stats = new Stats()
    document.body.appendChild(stats.dom)
  }
  var controls
  var initControls = () => {
    controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement)
    controls.enableDamping = true
  }
  var render = () => {
    renderer.render(scene, camera)
  }
  var onWindowResize = () => {
    camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight
    camera.updateProjectionMatrix()
    render()
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
  }
  var animate = () => {
    render()
    stats.update()
    controls.update()
    requestAnimationFrame(animate)
  }
  var draw = () => {
    initRender()
    initScene()
    initCamera()
    initLight()
    initStats()
    initControls()
    initModel()

    animate()
    window.onresize = onWindowResize
  }
</script>
</html>