文章目录
  1. 1. 添加鼠标移动控制
    1. 1.1. 基本思路
    2. 1.2. 添加监听事件
    3. 1.3. 绑定视角更新(照相机焦点处理)
    4. 1.4. 调整照相机移动方向
    5. 1.5. 完整代码
  2. 2. 结束语

Three.js是一个3D库,《three.js笔记》系列是在使用three.js中的一些过程和笔记。
本文记录添加鼠标事件,以及调整照相机按照视角进行前后左右移动的基本过程。

添加鼠标移动控制


基本思路

这里我们将添加鼠标移动的处理,来控制第一人称(照相机)的视角的移动,基本思路为:

  • 添加监听事件
  • 绑定视角更新(照相机焦点处理)
  • 调整照相机移动方向

这里我们添加几个全局变量:

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// 定义角度
var theta = 0;
// 初始化鼠标X方向移动值
var mouseX = 0;
var r = 1000 / (2* Math.PI); // 用于角度计算: 鼠标移动1000px时,角度改变2PI
var far = 20000; // 用于照相机焦点设置(焦点距离,越大越精确)
var move = 0.1; // 用于步长(照相机移动距离)

其中theta(θ)角度如图:
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添加监听事件

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// 添加鼠标移动时事件
document.addEventListener('mousemove', handleMousemove, false);
// 添加鼠标进入页面时初始化鼠标位置
document.addEventListener('mouseenter', initMousePosition, false);

为了正确获取鼠标左右移动距离,我们在鼠标进入页面时会更新鼠标位置:

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// 初始化鼠标移动值
function initMousePosition(e) {
mouseX = getMousePos(e || window.event);
}

然后我们获取鼠标移动距离,这里我们需要处理鼠标位置的兼容性:

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// 获取鼠标坐标,传入事件event
function getMousePos(event) {
var e = event || window.event;
var scrollX = document.documentElement.scrollLeft || document.body.scrollLeft;
var scrollY = document.documentElement.scrollTop || document.body.scrollTop;
var x = e.pageX || e.clientX + scrollX;
var y = e.pageY || e.clientY + scrollY;
return { 'x': x, 'y': y };
}
// 处理鼠标移动
function handleMousemove(e) {
var e = e || window.event;
// 获取鼠标x坐标
var newMouseX = getMousePos(e).x;
// 若值无效,更新坐标然后返回
if (Number.isNaN((newMouseX - mouseX) / r)) { mouseX = newMouseX; return; }
// 更新视角以及坐标位置
theta += (newMouseX - mouseX) / r;
mouseX = newMouseX;
// 更新照相机焦点
renderCameraLookat();
}

绑定视角更新(照相机焦点处理)

至于照相机焦点的更新,我们设置焦距为far,这里初始化为20000,根据theta角度我们可以计算得到:
image

即照相机焦点的坐标等于:
焦点的x轴坐标 = 照相机x轴坐标 + 焦距far × sin(theta)
焦点的y轴坐标 = 照相机y轴坐标 + 焦距far × cos(theta)

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// 更新照相机焦点
function renderCameraLookat() {
camera.lookAt(new THREE.Vector3(camera.position.x + far * Math.sin(theta), camera.position.y + far * Math.cos(theta), 1));
}

调整照相机移动方向

当我们照相机拥有了视觉角度之后,我们的移动方向也不再是x、y这样的简单方向了。

如图:
image

我们步长为move,则我们移动的计算公式为:

  • 往前forward:

移动后x轴坐标 = 照相机x轴坐标 + 步长move × sin(θ)
移动后y轴坐标 = 照相机y轴坐标 + 步长move × cos(θ)

  • 往左left:

移动后x轴坐标 = 照相机x轴坐标 - 步长move × cos(θ)
移动后y轴坐标 = 照相机y轴坐标 + 步长move × sin(θ)

  • 往后backward则与往前相反:

移动后x轴坐标 = 照相机x轴坐标 - 步长move × sin(θ)
移动后y轴坐标 = 照相机y轴坐标 - 步长move × cos(θ)

  • 往右right则与往左相反:

移动后x轴坐标 = 照相机x轴坐标 + 步长move × cos(θ)
移动后y轴坐标 = 照相机y轴坐标 - 步长move × sin(θ)

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// 照相机移动计算,值可能为left/forward/right/backward
function CameraMove(direction) {
var x, y;
var oX = camera.position.x, oY = camera.position.y;
switch (direction) {
case 'left':
x = oX - move * Math.cos(theta);
y = oY + move * Math.sin(theta);
break;
case 'forward':
x = oX + move * Math.sin(theta);
y = oY + move * Math.cos(theta);
break;
case 'right':
x = oX + move * Math.cos(theta);
y = oY - move * Math.sin(theta);
break;
case 'backward':
x = oX - move * Math.sin(theta);
y = oY - move * Math.cos(theta);
break;
}
camera.position.x = x;
camera.position.y = y;
}

到这里,我们鼠标移动部分的逻辑代码则完成了。

完整代码

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// 定义角度
var theta = 0;
// 初始化鼠标X方向移动值
var mouseX = 0;
var r = 1000 / (2* Math.PI); // 用于角度计算: 鼠标移动1000px时,角度改变2PI
var far = 20000; // 用于照相机焦点设置(焦点距离,越大越精确)
var move = 0.1; // 用于步长(照相机移动距离)
// 设置场景
var scene = new THREE.Scene();
// 创建正交投影照相机
var camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000)
camera.position.set( 0,-5, 1);
camera.up = new THREE.Vector3(0,0,1);
camera.lookAt(new THREE.Vector3(0,0,1));
// 定义着色器
var renderer = new THREE.WebGLRenderer()
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
document.body.appendChild(renderer.domElement)
// 告诉渲染器渲染阴影
renderer.shadowMap.enabled = true
renderer.shadowMap.type = THREE.PCFSoftShadowMap
// 添加地板
function initFloor() {
var floorGeo = new THREE.PlaneBufferGeometry(12, 8, 1, 1)
var floorMaterial = new THREE.MeshStandardMaterial({ color: '#aaaaaa' })
var floor = new THREE.Mesh(floorGeo, floorMaterial)
floor.position.set(0, 0, -1)
floor.receiveShadow = true; // 接受阴影
scene.add(floor)
return floor
}
var floor = initFloor()
// 添加物体
function initCube(imageUrl) {
var geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1)
var material
if (imageUrl) {
material = new THREE.MeshLambertMaterial({
map: THREE.ImageUtils.loadTexture(imageUrl)
})
} else {
material = new THREE.MeshLambertMaterial()
}
var cube = new THREE.Mesh(geometry, material)
cube.castShadow = true; // 要产生阴影
scene.add(cube)
return cube
}
// 添加物体
var cube1 = initCube('./img/1.jpg')
var cube2 = initCube('./img/2.png')
var cube3 = initCube()
var cube4 = initCube()
cube1.position.set(2, 0, 0)
cube2.position.set(-2, 0, 0)
cube3.position.set(0, -2, 1)
cube4.position.set(1, 1, 3)
// 添加聚光灯光源
function initLight() {
var light = new THREE.SpotLight(0xffffff)
light.position.set(0, -3, 4)
light.target = floor; // 投射方向指向地板
light.castShadow = true; // 用于产生阴影
scene.add(light)
// 光源的阴影设置
light.shadow.mapSize.width = 512 // default
light.shadow.mapSize.height = 512 // default
light.shadow.camera.near = 0.5 // default
light.shadow.camera.far = 500 // default
var helper = new THREE.CameraHelper(light.shadow.camera)
scene.add(helper)
}
initLight()
// 让世界动起来
function render() {
requestAnimationFrame(render)
// 此处可添加动画处理
cube1.rotation.x += 0.03
cube1.rotation.y += 0.03
cube2.rotation.x += 0.02
cube3.rotation.y += 0.01
cube4.rotation.x -= 0.04
renderer.render(scene, camera)
}
// 添加文字
var loader = new THREE.FontLoader();
loader.load('./js/font.json', function (font) {
var mesh = new THREE.Mesh(new THREE.TextGeometry('Please press Up/Down/Ledt/Right or W/A/S/D', {
font: font,
size: 0.4,
height: 0.1
}), new THREE.MeshLambertMaterial());
mesh.position.set(-5, 2, 2);
mesh.rotation.set(1.2, 0, 0)
scene.add(mesh);
render();
});
// 添加按键时走动
document.addEventListener('keydown', handleKeydown, false);
// 添加鼠标移动时事件
document.addEventListener('mousemove', handleMousemove, false);
// 添加鼠标进入页面时初始化鼠标位置
document.addEventListener('mouseenter', initMousePosition, false);
// 处理按键
function handleKeydown(e) {
var e = e || window.event;
var keyCode = event.keyCode ? event.keyCode : event.which ? event.which : event.charCode;
if ('37, 38, 39, 40, 65, 87, 68, 83'.indexOf(keyCode) === -1) {
return;
} else {
switch (e.keyCode) {
case 37:
case 65:
CameraMove('left');
break;
case 38:
case 87:
CameraMove('forward');
break;
case 39:
case 68:
CameraMove('right');
break;
case 83:
case 40:
CameraMove('backward');
break;
}
}
}
// 照相机移动计算
function CameraMove(direction) {
var x, y;
var oX = camera.position.x, oY = camera.position.y;
switch (direction) {
case 'left':
x = oX - move * Math.cos(theta);
y = oY + move * Math.sin(theta);
break;
case 'forward':
x = oX + move * Math.sin(theta);
y = oY + move * Math.cos(theta);
break;
case 'right':
x = oX + move * Math.cos(theta);
y = oY - move * Math.sin(theta);
break;
case 'backward':
x = oX - move * Math.sin(theta);
y = oY - move * Math.cos(theta);
break;
}
camera.position.x = x;
camera.position.y = y;
}
// 初始化鼠标移动值
function initMousePosition(e) {
mouseX = getMousePos(e || window.event);
}
// 获取鼠标坐标
function getMousePos(event) {
var e = event || window.event;
var scrollX = document.documentElement.scrollLeft || document.body.scrollLeft;
var scrollY = document.documentElement.scrollTop || document.body.scrollTop;
var x = e.pageX || e.clientX + scrollX;
var y = e.pageY || e.clientY + scrollY;
return { 'x': x, 'y': y };
}
// 处理鼠标移动
function handleMousemove(e) {
var e = e || window.event;
// 获取鼠标x坐标
var newMouseX = getMousePos(e).x;
// 若值无效,更新坐标然后返回
if (Number.isNaN((newMouseX - mouseX) / r)) { mouseX = newMouseX; return; }
// 更新视角以及坐标位置
theta += (newMouseX - mouseX) / r;
mouseX = newMouseX;
// 更新照相机焦点
renderCameraLookat();
}
// 更新照相机焦点
function renderCameraLookat() {
camera.lookAt(new THREE.Vector3(camera.position.x + far * Math.sin(theta), camera.position.y + far * Math.cos(theta), 1));
}

结束语


这节主要讲了给第一人称(照相机)添加鼠标移动控制视觉方向,并调整移动计算的基本过程。有兴趣的小伙伴,也可以自行完成上下移动视觉的部分。
此处查看项目代码
此处查看页面效果

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更欢迎来被删的前端游乐场边撸猫边学前端噢

码生艰难,写文不易,给我家猪囤点猫粮了喵~

作者:被删

出处:https://godbasin.github.io

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  1. 1. 添加鼠标移动控制
    1. 1.1. 基本思路
    2. 1.2. 添加监听事件
    3. 1.3. 绑定视角更新(照相机焦点处理)
    4. 1.4. 调整照相机移动方向
    5. 1.5. 完整代码
  2. 2. 结束语