three.js搭建室内场景教程

更新时间：2020-08-10 21:30:01 作者：startmvc

公司做商城、消防、用电等项目，需要实现楼层和设备的可视化，以前都是使用其他建模工

公司做商城、消防、用电等项目，需要实现楼层和设备的可视化，以前都是使用其他建模工具创建的整体模型，再使用three.js的加载器加载到场景中，但是这样的加载存在缺陷，比如不能给模型的元素赋属性、不能单个点击元素、渲染单调等。所以本次参考了一些资料，不使用模型倒入，完全使用three.js搭建场景，代码有些粗燥勿怪。

1.创建地板

地板是一个类似盒子，有顶部有底部有侧面，但是不一定是规则的盒子，因此我放弃了常用的BoxGeometry的方式，改用顶点+面的形式创建任意多边形地板，已知多边形底部坐标，底部坐标加上高度得到顶部坐标，通过Earcut可以计算出底部和顶部的三角面，侧面的三角面可以直接通过坐标序号得到，由此可以创建一个通用的Geometry。


Floor.prototype.getGeometry = function(points,height){
 var topPoints = [];
 for(var i=0;i<points.length;i++){
 var vertice = points[i];
 topPoints.push([vertice[0],vertice[1]+height,vertice[2]]);
 }
 var totalPoints = points.concat(topPoints);
 var vertices =[]; //所有的顶点
 for(var i=0;i<totalPoints.length;i++){
 vertices.push(new THREE.Vector3(totalPoints[i][0],totalPoints[i][1],totalPoints[i][2]))
 }
 var length = points.length;
 var faces = [];
 for(var j=0;j<length;j++){ //侧面生成三角形
 if(j!=length-1){
 faces.push(new THREE.Face3(j,j+1,length+j+1));
 faces.push(new THREE.Face3(length+j+1,length+j,j));
 }else{
 faces.push(new THREE.Face3(j,0,length));
 faces.push(new THREE.Face3(length,length+j,j));
 }
 }
 var data=[];
 for(var i=0;i<length;i++){
 data.push(points[i][0],points[i][2]);
 }
 var triangles = Earcut.triangulate(data);
 if(triangles && triangles.length != 0){
 for(var i=0;i<triangles.length;i++){
 var tlength = triangles.length;
 if(i%3==0 && i < tlength-2){
 faces.push(new THREE.Face3(triangles[i],triangles[i+1],triangles[i+2])); //底部的三角面
 faces.push(new THREE.Face3(triangles[i]+length,triangles[i+1]+length,triangles[i+2]+length)); //顶部的三角面
 }
 }
 }
 var geometry = new THREE.Geometry();
 geometry.vertices = vertices;
 geometry.faces = faces;
 geometry.computeFaceNormals(); //自动计算法向量
 return geometry;
}

效果：

2.创建墙体

墙体我使用了BoxGeometry，墙体上的窗户的洞、门洞，我们可以使用ThreeBSP库中差集函数来进行模型相减来实现。


Floor.prototype.addWall = function(size,position,rotation,holes){
 var geometry = new THREE.BoxGeometry(size[0], size[1], size[2]);
 var materials = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xb0cee0,side:THREE.DoubleSide})
 var result = new THREE.Mesh(geometry,materials);
 if(holes){
 result = cube;
 for(var i=0;i<holes.length;i++){
 var totalBSP = new ThreeBSP(result);
 var hole = holes[i];
 var holeGeometry = new THREE.BoxGeometry(hole.size[0], hole.size[1], hole.size[2]);
 var holeCube = new THREE.Mesh( holeGeometry); 
 holeCube.position.x = hole.position[0];
 holeCube.position.y = hole.position[1] + hole.size[1]/2;
 holeCube.position.z = hole.position[2];
 var clipBSP = new ThreeBSP(holeCube);
 var resultBSP = totalBSP.subtract(clipBSP);
 result = resultBSP.toMesh();
 }
 result.material = materials;
 }
 this.container.add(result); //添加填充
}

效果：

3.门框

在添加门之前，为了更加形象一点，我添加了门框。先使用墙体减去门框的洞，再添加减去门洞的门框，跟前面类似，具体代码不放了。

效果：

4.门、窗、主机、显示屏、桌子

门、窗、主机、显示屏、桌子我都是使用BoxGeometry的形式，再给相应的面贴纹理，跟前面类似，效果如下：

5.盆栽

盆栽的盆体可以使用CylinderBufferGeometry来创建顶部大于底部的圆台，盆栽的叶子是使用多个PlaneGeometry贴上植物纹理以不同的角度展示，代码如下：


//盆栽
Floor.prototype.addPlant = function(position,scale){
 var plant = new THREE.Object3D();
 var geometry = new THREE.CylinderBufferGeometry( 0.15, 0.1, 0.4, 22 );
 var material = new THREE.MeshLambertMaterial( {color: 0xffffff} );
 
 var cylinder = new THREE.Mesh( geometry, material );
 cylinder.position.x = 0;
 cylinder.position.y = 0.2;
 cylinder.position.z = 0;
 plant.add( cylinder );
 
 var leafTexture = new THREE.TextureLoader().load('meeting/plant.png');
 var leafMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({map:leafTexture,side:THREE.DoubleSide,transparent:true});
 var geom = new THREE.PlaneGeometry(0.4, 0.8);
 for(var i=0;i<4;i++){
 var leaf = new THREE.Mesh( geom, leafMaterial );
 leaf.position.y = 0.8;
 leaf.rotation.y = -Math.PI/(i+1);
 plant.add(leaf);
 }
 plant.position.x = position[0];
 plant.position.y = position[1];
 plant.position.z = position[2];
 this.container.add(plant);
}

效果(很粗燥)：

6.椅子

椅子的模型有点复杂，因为这个差点放弃用three创建椅子，但看到一个同行完全用three创建的minicity，又有了信心和勇气。于是：4条椅子腿定位+旋转、椅子面、2条靠背腿定位+旋转、靠背定位+旋转，最终创建完成，代码太丑陋就不上了。效果：

7.开门动画

开门动画我使用了TWEEN库，Tween.js是一个包含各种经典动画算法的JS资源，动态改变门在z轴方向上的值。


if(status == "close"){
 status = "open";
 var desRotation = Math.PI/2;
 new TWEEN.Tween(door.rotation).to({
 y: desRotation
 }, 10000).easing(TWEEN.Easing.Elastic.Out).onComplete(function(){
 }).start();
}else{
 status = "close";
 new TWEEN.Tween(door.rotation).to({
 y: 0
 }, 10000).easing(TWEEN.Easing.Elastic.Out).onComplete(function(){
 }).start();
}

效果：

8.行走动画

行走动画我使用了three的animation模块,导入带动画的fbx模型，关于模型动画的制作很复杂，我们可以在网络上下载。导入动画之后播放动画。


var Mixers = [];
var animation;
var walkingMan;

var loader = new THREE.FBXLoader();
loader.load('file/walkingman.fbx', function ( object ) { //Samba Dancing.fbx
 object.mixer = new THREE.AnimationMixer( object );
 Mixers.push( object.mixer ); //AnimationMixer
 animation = object.mixer.clipAction( object.animations[ 0 ] ); //AnimationAction AnimationClip
 walkingMan = object;
 walkingMan.scale.x = walkingMan.scale.y = walkingMan.scale.z = 0.8;
 walkingMan.position.x = firstPoint[0];
 walkingMan.position.y = firstPoint[1];
 walkingMan.position.z = firstPoint[2];
 walkingMan.rotation.y = rotation; //角度 根据当前点和下一个点计算 
 scene.add( walkingMan );
 animation.play();
});

function updateWalkingMan(){
 if ( Mixers.length > 0 ) {
 for ( var i = 0; i < Mixers.length; i ++ ) {
 Mixers[ i ].update(clock.getDelta());//clock.getDelta()
 }
 }
}

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

效果：