还记得当初学 CSS 时,有点基础后立刻就想搞点动画出来玩一下。

在了解了 Three.js 的基础概念之后也有这个想法。

简单的动画可以提高 Three.js 初学者 的学习兴趣和信心。

本文会从初学者的角度出发讲解几个简单的动画,包括:平移、旋转、缩放、跳跃。

在开始制作动画前,需要把基础的元素创建出来,之后所有动画案例都是基于下面的代码。

基础元素包括:

  • 辅助坐标轴
  • <script type="module">
      import * as THREE from '../js/Three/src/Three.js' // 引入 Three.js
      // 1、创建场景
      const scene = new THREE.Scene()
      // 2、创建相机(类似人的眼睛,可以看到东西)
      // 创建透视相机
      const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000)
      // 设置相机对象的位置
      // 分别传入 x y z 轴的坐标
      camera.position.set(10, 10, 10)
      camera.lookAt(scene.position)
      // 将相机添加到场景中
      scene.add(camera)
      // 添加物体
      // 创建几何体
      const cubeGeometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1)
      // 设置几何体材质
      const cubeMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0xffff00})
      // 根据几何体和材质创建物体
      const cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterial)
      // 将几何体添加到场景中
      scene.add(cube)
      // 初始化渲染器
      const renderer = new THREE.WebGLRenderer()
      // 设置渲染的尺寸大小
      renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
      // 把渲染器添加到body里
      // 将 webgl 渲染的 canvas 内容添加到 body
      document.body.appendChild(renderer.domElement)
      // 使用渲染器,通过相机将场景渲染出来
      // renderer.render(scene, camera)
      // 添加坐标轴辅助器
      const axesHelper = new THREE.AxisHelper(5)
      // 将坐标轴添加到场景中
      scene.add(axesHelper)
      // 渲染
      renderer.render(scene, camera)
    </script>
    

    此时页面就会出现一个坐标轴和一个黄色的立方体,接下来就控制这个立方体运动。

    如果对上面的代码还不太理解,可以先看看 《『Three.js』起飞!》 ,坐标轴方面可以看看 《『Three.js』辅助坐标轴》

    这里讲的动画主要是指物体运动的效果。

    第一个想到运动有关的 APIsetInterval ,这个 API 可以设定每隔一定时间段就执行一次。比如 setInterval(() => {}, 1000) ,就1秒执行1次里面的函数。但 setInterval 在做动画时可能会遭遇阻塞的情况。所以不能保证每次执行的时间间隔都相同。于是推荐使用 requestAnimationFrame()

    最简单的动画就是每一帧动一下,比如平移、旋转、缩放等。

    平移可以理解成改变物体的位置。

    在三维世界里,用 x、y、z 代表三个维度。

    只要在每一帧都移动一下,不管是哪个维度都行,就可以做出一个平移动画。

    比如,做一个以 x轴 方向的动画(来回移动)。

    // 省略部分代码......
    // 注释掉原本的渲染方法,我们需要另外写一个。
    // renderer.render(scene, camera)
    let step = 0 // 运动步长
    function render() {
      if (cube.position.x >= 4) {
        step = -0.08
      if (cube.position.x <= 0) {
        step = 0.08
      cube.position.x += step // 修改立方体在 x轴 的位置
      renderer.render(scene, camera)
      requestAnimationFrame(render) // 重复执行渲染方法
    render()
    

    如果想做变速动画,可以使用 cos 计算新的步长。

    // 省略部分代码......
    // 注释掉原本的渲染方法,我们需要另外写一个。
    // renderer.render(scene, camera)
    let step = 0 // 运动步长
    function render() {
      step += 0.1
      cube.position.x = 2 + Math.cos(step)
      renderer.render(scene, camera)
      requestAnimationFrame(render) // 重复执行渲染方法
    render()
    

    旋转也是可以根据 x、y、z 轴方向进行旋转。

    修改到的属性是 rotation

    function render() {
      cube.rotation.x += 0.01
      cube.rotation.y += 0.01
      cube.rotation.z += 0.01
      renderer.render(scene, camera)
      requestAnimationFrame(render)
    render()
    

    缩放也是有3个维度方向,同样也很简单,只需要修改立方体的 scale 属性。

    let step = 0.05
    function render() {
      cube.scale.x += step
      cube.scale.y += step
      cube.scale.z += step
      if (cube.scale.x >= 2) {
        step = -0.05
      if (cube.scale.x <= 1) {
        step = 0.05
      renderer.render(scene, camera)
      requestAnimationFrame(render)
    render()
    

    跳跃需要改变2个维度的值。

    为了让跳跃效果更加舒服,可以使用三角函数去计算步长。

    let step = 0
    function render() {
      step += 0.08
      cube.position.x = 4 * (Math.cos(step))
      cube.position.y = 3 * Math.abs(Math.sin(step))
      renderer.render(scene, camera)
      requestAnimationFrame(render)
    render()
    

    数学很重要!

    几个Three.js简单动画

    👍《『Three.js』起飞!》

    👍《『Three.js』辅助坐标轴》

    👍《『Three.js』场景 Scene》

    👍《Canvas 从入门到劝朋友放弃(图解版)》

    👍《Canvas 10款基础滤镜(原理篇)》

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