在当今数字化时代,3D技术在各个领域的应用日益广泛,从虚拟现实和游戏开发,到建筑设计和科学可视化,3D技术为我们提供了新的视角和交互方式。WebGL作为一种基于浏览器的图形渲染技术,允许开发者在网页中直接创建复杂的3D图形,而无需插件。Three.js作为一个强大的JavaScript库,简化了WebGL的使用,使得3D建模和动画变得更加直观和高效。
本文将带领大家深入了解WebGL和Three.js的基础知识,并结合3D机房的实际应用,展示如何创建交互式的3D场景。无论你是初学者还是有一定经验的开发者,本次培训都将为你提供宝贵的知识和技能,帮助你在3D技术领域更上一层楼。
Webgl
对于网站而言,web 3d 技术应用,实现了企业网站的三维呈现,让企业形象更加直观更立体的展现给客户,打破传统平面展示模式。WebGL,是一项用来在网页上绘制和渲染复杂三维图形,并允许用户与之进行交互的技术。WebGL是内嵌在浏览器中的,不必安装插件和库就能直接使用。尽管从功能上而言原生 WebGL API 能够知足咱们任意场景的开发,可是其开发和学习的成本极其昂贵。对于 WebGL 的初学者而言是极度不友好的,对于开发者而言须要必定的数学基础熟悉矩阵的运算,同时也要有空间几何的概念熟悉 3D 物体的空间分布。场景的光照,纹理等的设计也都须要对颜色的配置有本身的看法。因此为了给初学者下降难度,下面介绍一些 WebGL 开发的经常使用框架。
- Three.js
社区庞大,有大量的文档、教程和示例,方便开发者学习和解决问题。提供了丰富的3D对象和场景管理工具,功能全面。适用于中小型的重表现的Web项目,使用了很多图形引擎的高级技巧,提高了性能。对于大型或复杂项目,性能可能受限。
- Babylon.js
主要用于游戏开发,适合做中大型项目,尤其是多种媒体混杂的或者是游戏VR体验项目,功能较为全面、丰富、灵活、模型显示不失真。学习难度较大,需要进行大量深入的学习与研究。在模型文件较大或较多时,浏览器打开时会等待较长时间。
- PlayCanvas
一款轻巧的功能齐全的3D网络游戏和图形引擎。
- Cesium
专为大规模3D地理空间数据设计,支持大规模地形渲染和实时数据可视化。
- SceneJS
是一个轻量级的库,专注于性能和简单性,允许快速构建原型和交互式2D体验。适用于较小规模的项目
Threejs
Three.js 是一个开源的 JavaScript 库,专门用于在网页浏览器中创建和显示3D图形。Three.js是基于原生WebGL封装运行的三维引擎,简化了 WebGL 的使用,使得开发者能够更方便地创建复杂的3D场景和动画。Three.js 提供了丰富的功能和工具,包括几何体、材质、光源、阴影、粒子系统等,使得3D开发变得更加直观和高效。在所有WebGL引擎中,Three.js是国内文资料最多、使用最广泛的三维引擎。
特点:
易用性: Three.js 提供了高级的封装和简洁的API,大大降低了学习和使用门槛。
跨平台性: 只要是支持 WebGL 的浏览器,都可以运行基于 Three.js 的3D应用,无需额外的插件。
丰富的功能: 包含了3D渲染所需的各种工具和组件,如相机、光照、几何体、材质、阴影等,支持物理渲染和各种后期处理效果。
社区支持: 拥有一个活跃的开发者社区,丰富的教程和示例代码,使得开发者可以快速上手并解决问题。
Threejs应用场景
- 物联网3D可视化

- 产品在线预览

- 数据可视化

- 科教领域

- 机械领域

Three.js 的运行需要4个条件
场景
在 Three.js 中,场景是一个非常重要的概念。它类似于一个容器或者说世界,可以包含各种对象、模型、粒子和灯光等。场景是 Three.js 中的一个核心组件,它是构建一个 3D 场景所必需的。通过将不同的对象添加到场景中,我们可以创建一个复杂的 3D 环境,从而实现更加生动、吸引人的 3D 体验。
渲染器
渲染器是一个非常重要的组件,它的工作是将我们的代码与设计渲染到我们的web中。在threejs中,我们通常使用WebGLRenderer类来进行渲染。WebGLRenderer的一个伟大之处在于它提供了丰富的功能,例如对材质、灯光、阴影和反射的支持。这使得我们能够创建出更加逼真的场景和模型,从而提高用户体验。
对象
在 Three.js 中,所有的元素都是对象,包括几何体、模型、粒子和灯光等。这些对象可以应用不同的材质和纹理,并使用相机和光源进行渲染。 Three.js 还提供了许多扩展和库,例如 MeshStandardMaterial 和 dat.gui,可以让你创建更高级的渲染效果和用户界面。
相机
在 Three.js 中,相机是非常重要的一个元素,用来决定我们观察场景的角度和位置。相机被用来模拟人眼对场景的观察,因此非常重要。在 Three.js 中,创建相机非常简单,我们可以使用 PerspectiveCamera类来创建。这个类允许我们设置许多参数,例如视角、宽高比、近截面和远截面等等,因此我们可以完全控制相机的行为。
3d建模
模型库(溜云库)

3ds Max建模软件

3ds Max导出gltf文件

Blender建模软件

3D机房代码实现





