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| Posted: 19 Jan 2022 04:35 PM PST 背景破防了 本文使用 效果实现效果图如文章 实现引入资源首先引入开发功能所需的库，其中 场景初始化这部分内容主要用于初始化场景和参数，详细讲解可点击文章末尾链接阅读我之前的文章，本文不再赘述。
光照效果为了模拟真实的物理场景，本示例中使用了
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| 光源名称 | 描述 |
|---|---|
AmbientLight 环境光 | 这是一种基础光源，它的颜色会添加到整个场景和所有对象的当前颜色上 |
PointLight 点光源 | 空间中的一点，朝所有的方向发射光线 |
SpotLight 聚光灯光源 | 这种光源有聚光的效果，类似台灯、天花板上的吊灯，或者手电筒 |
DirectionLight 平行光 | 也称为无限光。从这种光源发出的光线可以看着平行的。例如，太阳光 |
HemishpereLight 半球光 | 这是一种特殊光源，可以用来创建更加自然的室外光线，模拟放光面和光线微弱的天空 |
AreaLight 面光源 | 使用这种光源可以指定散发光线的平面，而不是空间中的一个点 |
LensFlare 镜头眩光 | 这不是一种光源，但是通过 LensFlare 可以为场景中的光源添加眩光效果 |
💡 THREE.DirectionLight 平行光
THREE.DirectionLight 可以看作是距离很远的光，它发出的所有光线都是相互平行的。平行光的一个范例就是太阳光。被平行光照亮的整个区域接受到的光强是一样的。
构造函数：
new THREE.DirectionLight(color);属性说明：
position：光源在场景中的位置。target：目标。它的指向很重要。使用target属性，你可以将光源指向场景中的特定对象或位置。此属性需要一个THREE.Object3D对象。intensity：光源照射的强度，默认值：1。castShadow：投影，如果设置为true，这个光源就会生成阴影。onlyShadow：仅阴影，如果此属性设置为true，则该光源只生成阴影，而不会在场景中添加任何光照。shadow.camera.near：投影近点，表示距离光源的哪一个位置开始生成阴影。shadow.camera.far：投影远点，表示到距离光源的哪一个位置可以生成阴影。shadow.camera.left：投影左边界。shadow.camera.right：投影右边界。shadow.camera.top：投影上边界。shadow.camera.bottom：投影下边界。shadow.map.width和shadow.map.height：阴影映射宽度和阴影映射高度。决定了有多少像素用来生成阴影。当阴影具有锯齿状边缘或看起来不光滑时，可以增加这个值。在场景渲染之后无法更改。两者的默认值均为：512。
💡 THREE.HemisphereLight 半球光光源
使用半球光光源，可以创建出更加贴近自然的光照效果。
构造函数：
new THREE.HeimsphereLight(groundColor, color, intensity);属性说明：
groundColor：从地面发出的光线颜色。Color：从天空发出的光线颜色。intensity：光线照射的强度。
💡 THREE.AmbientLight 环境光
在创建 THREE.AmbientLight 时，颜色会应用到全局。该光源并没有特别的来源方向，并且不会产生阴影。
构造函数：
new THREE.AmbientLight(color);使用建议：
- 通常不能将
THREE.AmbientLight作为场景中唯一的光源，因为它会将场景中的所有物体渲染为相同的颜色。 - 使用其他光源，如
THREE.SpotLight或THREE.DirectionLight的同时使用它，目的是弱化阴影或给场景添加一些额外颜色。 - 由于
THREE.AmbientLight光源不需要指定位置并且会应用到全局，所以只需要指定个颜色，然后将它添加到场景中即可。
添加网格和地面
添加网格是为了方便开发，可以调整模型的合适的相对位置，本例中保留网格的目的是为了页面更有 3D景深效果。透明材质的地面是为了显示模型的阴影。
// 网格 const grid = new THREE.GridHelper(200, 200, 0xffffff, 0xffffff); grid.position.set(0, -30, -50); grid.material.transparent = true; grid.material.opacity = 0.1; scene.add(grid); // 创建地面，透明材质显示阴影 var planeGeometry = new THREE.PlaneGeometry(200, 200); var planeMaterial = new THREE.ShadowMaterial({ opacity: .5 }); var plane = new THREE.Mesh(planeGeometry, planeMaterial); plane.rotation.x = -0.5 * Math.PI; plane.position.set(0, -30, -50); plane.receiveShadow = true; scene.add(plane);创建奖牌
由于时间关系，本示例奖牌模型直接使用 Three.js 自带的基础立方体模型 THREE.BoxGeometry 来实现，你也可以使用其他立方体如球体、圆珠等，甚至可以使用 Blender 等专业建模软件创建自己喜欢的奖牌形状。（ps：个人觉得立方体也挺好看的 😂)
💡 奖牌UI素材生成
🥇 奖牌上下面和侧面贴图制作：
为了生成的奖牌有黄金质感，本例中使用 👇 该材质贴图，来生成亮瞎眼的24K纯金效果 🤑。
🥇 奖牌正面和背面贴图制作：
奖牌的正面和背面使用的贴图是 SegmentFault 个人中心页的截图，为了更具有金属效果，我用 👆 上面金属材质贴图给它添加了一个带有圆角的边框。
Photoshop 生成圆角金属边框具体方法：截图上面添加金属图层 -> 使用框选工具框选需要删除的内容 -> 点击选择 -> 点击修改 -> 点击平滑 -> 输入合适的圆角大小 -> 删除选区 -> 合并图层 -> 完成并导出图片。
最终的正反面的材质贴图如 👇 下图所示，为了显示更清晰，我在 Photoshop 中同时修改了图片的对比度 和 饱和度，并加了 SegmentFault 的 Logo 在上面。
🥇 奖牌正面和背面的法相贴图制作：
为了生成凹凸质感，就需要为模型添加法相贴图。使用 👆 上面已经生成的正面和背面的材质贴图，就可以使用在线工具自动生成法相贴图。生成时可以根据需要，通过调整 Strength、Level、Blur 等参数进行样式微调，并且能够实时预览。调整好后点击 Download 下载即可。
🚪 法相贴图在线制作工具传送门：NormalMap-Online通过多次调节优化，最终使用的法相贴图如 👇 下图所示。
使用上面生成的素材，现在进行奖牌模型的构建。正面和背面使用个人信息材质，其他面使用金属材质。然后遍历对所有面调整金属度和粗糙度样式。
let segmentMap = new THREE.MeshPhysicalMaterial({map: new THREE.TextureLoader().load(segmentTexture), normalMap: new THREE.TextureLoader().load(normalMapTexture) }); let metalMap = new THREE.MeshPhysicalMaterial({map: new THREE.TextureLoader().load(metalTexture)}); // 创建纹理数组 const boxMaps = [metalMap, metalMap, metalMap, metalMap, segmentMap, segmentMap]; // 💡 立方体长宽高比例需要和贴图的大小比例一致，厚度可以随便定 box = new THREE.Mesh(new THREE.BoxGeometry(297, 456, 12), boxMaps); box.material.map(item => { // 材质样式调整 item.metalness = .5; item.roughness = .4; item.refractionRatio = 1; return item; }); box.scale.set(0.085, 0.085, 0.085); box.position.set(-22, 2, 0); box.castShadow = true; meshes.push(box); scene.add(box);
👆 上面 4 张效果图依次对应的是：
图1：创建没有贴图的BoxGeometry，只是一个白色的立方体。图2：立方体添加材质贴图，此时没有凹凸效果。图3：立方体添加法相贴图，此时产生凹凸效果。图4：调节立方体材质的金属度、粗糙程度和反射率，更具有真实感。
💡 Three.js 中的贴图
贴图类型
map：材质贴图normalMap：法线贴图bumpMap：凹凸贴图envMap：环境贴图specularMap：高光贴图lightMap：光照贴图
贴图原理
通过纹理贴图加载器 TextureLoader() 去新创建一个贴图对象出来，然后再去调用里面的 load() 方法去加载一张图片，这样就会返回一个纹理对象，纹理对象可以作为模型材质颜色贴图 map 属性的值，材质的颜色贴图属性 map 设置后，模型会从纹理贴图上采集像素值。
💡 MeshPhysicalMaterial 物理材质
MeshPhysicalMaterial 类是 PBR 物理材质，可以更好的模拟光照计算，相比较高光网格材质MeshPhongMaterial 渲染效果更逼真。
如果你想展示一个产品，为了更逼真的渲染效果最好选择该材质，如果游戏为了更好的显示效果可以选择PBR材质MeshPhysicalMaterial，而不是高光材质MeshPhongMaterial。
特殊属性
.metalness金属度属性：表示材质像金属的程度。非金属材料，如木材或石材，使用0.0，金属使用1.0，中间没有（通常）. 默认0.5.0.0到1.0之间的值可用于生锈的金属外观。如果还提供了粗糙度贴图.metalnessMap，则两个值都相乘。.roughness粗糙度属性：表示材质的粗糙程度.0.0表示平滑的镜面反射，1.0表示完全漫反射. 默认0.5. 如果还提供粗糙度贴图.roughnessMap，则两个值相乘..metalnessMap金属度贴图：纹理的蓝色通道用于改变材料的金属度..roughnessMap粗糙度贴图：纹理的绿色通道用于改变材料的粗糙度。
📌注意使用物理材质的时候，一般需要设置环境贴图.envMap。
加载1000+文字模型
1000+ 字样的模型使用 THREE.LoadingManager 和 FBXLoader 加载。详细使用方法也不再本文中赘述，可参考文章末尾链接查看我的其他文章，里面有详细描述。😁
const manager = new THREE.LoadingManager(); manager.onProgress = async(url, loaded, total) => { if (Math.floor(loaded / total * 100) === 100) { // 设置加载进度 _this.setState({ loadingProcess: Math.floor(loaded / total * 100) }); // 加载镜头移动补间动画 Animations.animateCamera(camera, controls, { x: 0, y: 4, z: 60 }, { x: 0, y: 0, z: 0 }, 3600, () => {}); } else { _this.setState({ loadingProcess: Math.floor(loaded / total * 100) }); } }; const fbxLoader = new FBXLoader(manager); fbxLoader.load(textModel, mesh => { mesh.traverse(child => { if (child.isMesh) { // 生成阴影 child.castShadow = true; // 样式调整 child.material.metalness = 1; child.material.roughness = .2; meshes.push(mesh); } }); mesh.position.set(16, -4, 0); mesh.rotation.x = Math.PI / 2 mesh.scale.set(.08, .08, .08); scene.add(mesh); });
补间动画
相机移动实现漫游等动画，页面打开时，模型加载完毕从大变小的动画就是通过 TWEEN 实现的。
animateCamera: (camera, controls, newP, newT, time = 2000, callBack) => { var tween = new TWEEN.Tween({ x1: camera.position.x, // 相机x y1: camera.position.y, // 相机y z1: camera.position.z, // 相机z x2: controls.target.x, // 控制点的中心点x y2: controls.target.y, // 控制点的中心点y z2: controls.target.z, // 控制点的中心点z }); tween.to({ x1: newP.x, y1: newP.y, z1: newP.z, x2: newT.x, y2: newT.y, z2: newT.z, }, time); tween.onUpdate(function (object) { camera.position.x = object.x1; camera.position.y = object.y1; camera.position.z = object.z1; controls.target.x = object.x2; controls.target.y = object.y2; controls.target.z = object.z2; controls.update(); }); tween.onComplete(function () { controls.enabled = true; callBack(); }); tween.easing(TWEEN.Easing.Cubic.InOut); tween.start(); }动画更新
最后不要忘了要在 requestAnimationFrame 中更新场景、轨道控制器、TWEEN、以及模型的自转 🌍 等。
// 监听页面缩放，更新相机和渲染 function onWindowResize() { camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight; camera.updateProjectionMatrix(); renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight); } function animate() { requestAnimationFrame(animate); renderer.render(scene, camera); stats && stats.update(); controls && controls.update(); TWEEN && TWEEN.update(); // 奖牌模型自转 box && (box.rotation.y += .04); }礼花动画
最后，通过 box-shadow 和简单的 CSS 动画，给页面添加 🎉 绽放效果，营造 🎅 欢庆氛围！
<div className="firework_1"></div> <div className="firework_2"></div> <!-- ... --> <div className="firework_10"></div>样式动画：
[class^=firework_] { position: absolute; width: 0.1rem; height: 0.1rem; border-radius: 50%; transform: scale(8) } .firework_1 { animation: firework_lg 2s both infinite; animation-delay: 0.3s; top: 5%; left: 5%; } @keyframes firework_lg { 0%, 100% { opacity: 0; } 10%, 70% { opacity: 1; } 100% { box-shadow: -0.9rem 0rem 0 #fff, 0.9rem 0rem 0 #fff, 0rem -0.9rem 0 #fff, 0rem 0.9rem 0 #fff, 0.63rem -0.63rem 0 #fff, 0.63rem 0.63rem 0 #fff, -0.63rem -0.63rem 0 #fff, -0.63rem 0.63rem 0 #fff; } }实现效果：
🔗 完整代码 https://github.com/dragonir/3...总结
本文中主要涉及到的知识点包括：
Three.js提供的光源THREE.DirectionLight平行光THREE.HemisphereLight半球光光源THREE.AmbientLight环境光- 奖牌
UI素材生成 Three.js中的贴图MeshPhysicalMaterial物理材质TWEEN镜头补间动画CSS礼花动画
想了解场景初始化、光照、阴影及其他 Three.js 的相关知识，可阅读我的其他文章。如果觉得文章对你有帮助，不要忘了 一键三连 👍。
附录
- [1]. Three.js 实现虎年春节3D创意页面
- [2]. Three.js 实现脸书元宇宙3D动态Logo
- [3]. Three.js 实现3D全景侦探小游戏
- [4]. 使用Three.js实现炫酷的酸性风格3D页面
- [5]. 环境贴图来源：dribbble
- [6]. 字体模型来源：sketchfab
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