ThreeJS-3D チュートリアル 3: パンとズーム + 軌道に沿ったオブジェクトの移動

プロジェクトにはそのようなニーズがいくつかあります。シーンを視覚化するとき、シーン内のデータやモデルを観察しやすくするために、見下ろしたり、パンしたり、ズームしたりする必要があります。このケースを採用した理由 1. これは非常に重要です。実用的な要件です。
多くの人が使用すると思います
。 2. 実際のケースで関連する知識ポイントを学ぶことができ、吸収しやすくなると思います。
この記事の知識ポイントを充実させるために、オブジェクトは軌道に沿って移動します。次のコードでそれが紹介されます。前の質問 3 では、OrbitControls の設定を使用して、関連するシナリオを簡単に実装できます。コードは次のとおりです:

controls = new OrbitControls( camera, renderer.domElement );
  // 移动端控制平移 缩放
  // controls.touches = {
  //   ONE: THREE.TOUCH.PAN,
  //   TWO: THREE.TOUCH.DOLLY_PAN
  // };
  // PC 左平移，右旋转 滚轮放大缩小   默认是右平移
  controls.mouseButtons = {
    LEFT: THREE.MOUSE.PAN,
    MIDDLE: THREE.MOUSE.DOLLY,
    RIGHT: THREE.MOUSE.ROTATE
  };
  // 设置最大最小视距
  controls.minDistance = 20;
  controls.maxDistance = 1000;
  controls.autoRotate = false;
  controls.enableRotate = false;
  controls.enablePan = true;

モバイル端末と PC では構成が異なることに注意してください。MinDistance と maxDistance は実際のニーズに応じて設定できます。この段階では、コントロールを操作するだけで、すでに効果を実現できますが、カメラも欠かせない、つまりカメラは下を向いている必要がある

ここに画像の説明を挿入します
まず、全体的なレンダリングとコードを見てみましょう。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>Title</title>
  <style>
    body {
      width: 100%;
      height: 100%;
    }
    * {
      margin: 0;
      padding: 0;
    }
    .label {
      font-size: 20px;
      color: #000;
      font-weight: 700;
    }
  </style>
</head>
<body>
<div id="container"></div>
<script type="importmap">
  {
    "imports": {
      "three": "../three-155/build/three.module.js",
      "three/addons/": "../three-155/examples/jsm/"
    }
  }
</script>
<script type="module">
import * as THREE from 'three';
import Stats from 'three/addons/libs/stats.module.js';
import { OrbitControls } from 'three/addons/controls/OrbitControls.js';
import { CSS2DRenderer, CSS2DObject } from 'three/addons/renderers/CSS2DRenderer.js';
let stats, labelRenderer, curve, movingObjects;
let camera, scene, renderer, mesBox, target, controls;
const group = new THREE.Group();
let progress = 0; // 物体运动时在运动路径的初始位置，范围0~1
const velocity = 0.0005; // 影响运动速率的一个值，范围0~1，需要和渲染频率结合计算才能得到真正的速率
let widthImg = 200;
let heightImg = 200;
init();
initHelp();
initLight();
axesHelperWord();
animate();
// 添加一个物体
mesBox = addGeometries();
// 添加平面
addPlane();
// 添加路径
makeCurve();
// 添加一个运动的物体
movingObjects = addMovingObjects();


window.addEventListener('mousemove', mousemoveFun);

function addPlane() {
  // 创建一个平面 PlaneGeometry(width, height, widthSegments, heightSegments)
  const planeGeometry = new THREE.PlaneGeometry(widthImg, heightImg, 1, 1);
  // 创建 Lambert 材质：会对场景中的光源作出反应，但表现为暗淡，而不光亮。
  const planeMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({
    color: 0xffffff
  });
  const plane = new THREE.Mesh(planeGeometry, planeMaterial);
  // 以自身中心为旋转轴，绕 x 轴顺时针旋转 45 度
  plane.rotation.x = -0.5 * Math.PI;
  plane.position.set(0, -4, 0);
  scene.add(plane);
}

function addGeometries() {
  let img = new THREE.TextureLoader().load('../materials/img/view4.jpg');
  img.repeat.x = img.repeat.y = 5;
  const geometry = new THREE.BoxGeometry( 10, 10, 10 );
  let material = new THREE.MeshPhongMaterial({
    map: img,
    flatShading: true,
    side: THREE.DoubleSide,
    transparent: 1
  });

  const mesh = new THREE.Mesh( geometry, material );
  mesh.position.x = 0;
  mesh.position.y = 0;
  mesh.position.z = -20;
  scene.add( mesh );
  return mesh;
}

function addMovingObjects() {
  let img = new THREE.TextureLoader().load('../materials/img/view3.jpg');
  const geometry = new THREE.BoxGeometry( 10, 10, 10 );
  const material = new THREE.MeshPhongMaterial({
    map: img,
    flatShading: true,
    side: THREE.DoubleSide,
    transparent: 1
  });
  const mesh = new THREE.Mesh( geometry, material );
  scene.add( mesh );
  return mesh;
}

function makeCurve() {
  // 创建一个环形路径
  curve = new THREE.CatmullRomCurve3([
    new THREE.Vector3(80, 0, 80),
    new THREE.Vector3(80, 0, -80),
    new THREE.Vector3(-80, 0, -80),
    new THREE.Vector3(-80, 0, 80)
  ]);
  curve.curveType = "catmullrom";
  curve.closed = true;//设置是否闭环
  curve.tension = 0; //设置线的张力，0为无弧度折线

  // 为曲线添加材质在场景中显示出来，不显示也不会影响运动轨迹，相当于一个Helper
  const points = curve.getPoints(20);
  const geometry = new THREE.BufferGeometry().setFromPoints(points);
  const material = new THREE.LineBasicMaterial({
    color: '#f00',
    linewidth: 1
  });

  // Create the final object to add to the scene
  const curveObject = new THREE.Line(geometry, material);
  curveObject.position.y = 1;
  curveObject.visible = false;
  scene.add(curveObject);
}

function mousemoveFun() {
  let width = widthImg;
  let height = heightImg;
  let newPo;
  let newPoHeight;

  const prevPos = camera.position.clone();

  if (camera.position['x'] > width / 2) {
    newPo = width / 2 - 0.01;
    camera.position.set(newPo, prevPos.y, prevPos.z);
    controls.target = new THREE.Vector3(newPo, 0, prevPos.z);
    controls.enablePan = false;
  } else if (camera.position['x'] < -width / 2) {
    newPo = -width / 2 + 0.01;
    camera.position.set(newPo, prevPos.y, prevPos.z);
    controls.target = new THREE.Vector3(newPo, 0, prevPos.z);
    controls.enablePan = false;
  } else if (camera.position['z'] > height / 2) {
    // 因为我们的坐标系 y轴在上 所以平移时 height 即是 z
    newPoHeight = height / 2 - 0.01;
    camera.position.set(prevPos.x, prevPos.y, newPoHeight);
    controls.target = new THREE.Vector3(prevPos.x, 0, newPoHeight);
    controls.enablePan = false;
  } else if (camera.position['z'] < -height / 2) {
    newPoHeight = -height / 2 + 0.01;
    camera.position.set(prevPos.x, prevPos.y, newPoHeight);
    controls.target = new THREE.Vector3(prevPos.x, 0, newPoHeight);
    controls.enablePan = false;
  } else {
    controls.enablePan = true;
  }
}

function init() {

  camera = new THREE.PerspectiveCamera( 70, window.innerWidth / window.innerHeight, 10, 2000 );
  camera.up.set(0, 1, 0);
  camera.position.set(0, 100, 0);
  camera.lookAt(0, 0, 0);

  scene = new THREE.Scene();
  // scene.background = new THREE.Color( '#ccc' );

  renderer = new THREE.WebGLRenderer( { antialias: true } );
  renderer.setPixelRatio( window.devicePixelRatio );
  renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
  document.body.appendChild( renderer.domElement );

  labelRenderer = new CSS2DRenderer();
  labelRenderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
  labelRenderer.domElement.style.position = 'absolute';
  labelRenderer.domElement.style.top = '0px';
  labelRenderer.domElement.style.pointerEvents = 'none';
  document.getElementById( 'container' ).appendChild( labelRenderer.domElement );

  controls = new OrbitControls( camera, renderer.domElement );
  // 移动端控制平移 缩放
  // controls.touches = {
  //   ONE: THREE.TOUCH.PAN,
  //   TWO: THREE.TOUCH.DOLLY_PAN
  // };
  // PC 左平移，右旋转 滚轮放大缩小   默认是右平移
  controls.mouseButtons = {
    LEFT: THREE.MOUSE.PAN,
    MIDDLE: THREE.MOUSE.DOLLY,
    RIGHT: THREE.MOUSE.ROTATE
  };
  // 设置最大最小视距
  controls.minDistance = 20;
  controls.maxDistance = 1000;
  controls.autoRotate = false;
  controls.enableRotate = false;
  controls.enablePan = true;

  window.addEventListener( 'resize', onWindowResize );

  stats = new Stats();
  stats.setMode(1); // 0: fps, 1: ms
  document.body.appendChild( stats.dom );

  scene.add( group );
}

function initLight() {
  let spotLight;
  spotLight = new THREE.SpotLight( 0xffffff, 500 );
  spotLight.name = 'Spot Light';
  spotLight.angle = Math.PI / 5;
  spotLight.penumbra = 0.1;
  spotLight.position.set( 0, 5, 10 );
  spotLight.castShadow = true;
  spotLight.shadow.camera.near = 2;
  spotLight.shadow.camera.far = 100;
  spotLight.shadow.mapSize.width = 1024;
  spotLight.shadow.mapSize.height = 1024;
  scene.add( spotLight );

  const AmbientLight = new THREE.AmbientLight(0xCCCCCC, 2);
  scene.add( AmbientLight );
}

function initHelp() {
  // const size = 100;
  // const divisions = 5;
  // const gridHelper = new THREE.GridHelper( size, divisions );
  // scene.add( gridHelper );

  // The X axis is red. The Y axis is green. The Z axis is blue.
  const axesHelper = new THREE.AxesHelper( 100 );
  scene.add( axesHelper );
}

function axesHelperWord() {
  let xP = addWord('X轴');
  let yP = addWord('Y轴');
  let zP = addWord('Z轴');
  xP.position.set(50, 0, 0);
  yP.position.set(0, 50, 0);
  zP.position.set(0, 0, 50);
}

function addWord(word) {
  let name = `<span>${word}</span>`;
  let moonDiv = document.createElement( 'div' );
  moonDiv.className = 'label';
  // moonDiv.textContent = 'Moon';
  // moonDiv.style.marginTop = '-1em';
  moonDiv.innerHTML = name;
  const label = new CSS2DObject( moonDiv );
  group.add( label );
  return label;
}

function onWindowResize() {
  camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
  camera.updateProjectionMatrix();
  renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
}

function animate() {
  requestAnimationFrame( animate );

  // mesh绕自身中心的 y 轴自转
  if (mesBox) {
    mesBox.rotation.y += 0.01;
  }

  if (curve && movingObjects) {
    if (progress <= 1 - velocity) {
      // 获取样条曲线指定点坐标
      const point = curve.getPointAt(progress);
      movingObjects.position.set(point.x, point.y, point.z);
      progress += velocity;
    } else {
      progress = 0;
    }
  }

  stats.update();
  controls.update();
  labelRenderer.render( scene, camera );
  renderer.render( scene, camera );
}
</script>
</body>
</html>

これがすべてのコードです。3 つはバージョン 155 を使用していることがわかります。公式 Web サイトからダウンロードして、ローカルでパスを変更できます。イメージ URL をローカルイメージに変更すると、プロジェクトの実行が開始されます。

中央の立方体は独自の y 軸を中心に回転し、外側の立方体は曲線上の座標点を取得することで曲線の軌跡に沿って移動します。

ここでは、いくつかの新しい知識ポイントを紹介します。

new THREE.TextureLoader().load('.../materials/img/view3.jpg');
TextureLoader は、three の画像をロードするメソッドです。letloader
= new THREE.TextureLoader();
loader.load( ' url', (img) => { // img このimgはロード後の画像です});

このとき、同期か非同期かが問題になります。ソースコードを見てみると、
ここに画像の説明を挿入します
実際は非同期です。画像を取得した後、マテリアルには画像をマテリアルとして受け取ることができるマップパラメータがあることがわかりました。マテリアルが非常にリッチになる可能性があることを意味します。Side はオブジェクトの両面を指します。THREE.DoubleSide は、両面をレンダリングする必要があることを意味します。外側だけを見る場合は、ここでこれを設定しないでください。これにより、パフォーマンスがいくらか節約されることもあります。

 let material = new THREE.MeshPhongMaterial({
    map: img,
    flatShading: true,
    side: THREE.DoubleSide,
    transparent: 1
  });

最後の知識点は、オブジェクトが軌道に沿って移動するということです。このコード行の
CurveObject.visible = false; を true に変更すると、誰もが軌道を見ることができるようになります。
ロジックコードが詳しく書かれているので、他にどのような方法でカーブを作成できるのかを考えることもできます。
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ThreeJS-3D チュートリアル 3: パンとズーム + 軌道に沿ったオブジェクトの移動

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