看了饿了么小小倩老师的canvas作品，心血来潮，学着做了个3D地球，也算是入坑WebGL了吧。之前有用过原生的canvas画2D的图形，这次则是用了Three.js和stats.js的3D框架，边学边练手，效果还算比较满意...毕竟第一次接触WebGL
Talk is cheap show the code！
github项目源码地址：
项目演示地址：
代码还有很多不足，求大神review..
什么是Three.js
随着近几年前端的飞速发展，网页的表现能力越来越强大，浏览器提供了WebGL（Web图形处理库）接口，可以通过调用对应API进行3D图形的绘制，Three.js则是在此基础接口之上又做了一层封装。Three.js是当下最流行的网页3D渲染JS引擎。
Three.js使用方法
准备阶段
- 页面添加canvas元素
复制代码
- 引入Three.js库文件
- 本地引入
复制代码
- CDN远程引入
复制代码
- 项目中用到的变量
let canvas, //画布标签 stats, //性能检测器 camera, //相机 scene, //场景 renderer, //渲染器 group, //物体组 mouseX = 0, //鼠标横向位置 mouseY = 0, //鼠标纵向位置 windowHalfX = window.innerWidth / 2, //视口大小的一般 windowHalfY = window.innerHeight / 2; //视口大小的一半复制代码
创建场景素材
为了让three.js显示，需要三件事情：场景、相机和渲染器
- 场景，可以理解为舞台。因为要绘制3D效果，必须要有一个舞台来演示效果 创建场景 API：
THREE.Scene()
scene = new THREE.Scene() //创建场景复制代码
- 有了场景，现在需要相机来拍摄出素材出来，所以第二步则是需要创建一个"相机" 创建相机 API：
THREE.PerspectiveCamera(fov, aspect, near, far)- fov 可视角度，可理解为视野，是在显示器上看到的场景的范围，以度为单位。
- aspect 为width/height,通常设置为canvas元素的高宽比。
- near近端距离
- far远端距离
- 只有离相机的距离大于near值，小于far值，且在相机的可视角度之内，才能被相机投影到。
camera = new THREE.PerspectiveCamera(60, window.innerWidth / window.innerHeight, 1, 2000)camera.position.z = 500 //相机的远近复制代码
- 场景和相机都有了，也就是能够拍摄出素材了，但素材需要经过一些PS、美颜等才能变得好看。这时候就需要渲染器。 创建渲染器 API：
THREE.WebGLRenderer({})
renderer = new THREE.WebGLRenderer({ canvas: canvas, antialias: true, // true/false表示是否开启反锯齿, /* alpha: false, // true/false 表示是否可以设置背景色透明, precision: 'highp', // highp/mediump/lowp 表示着色精度选择, premultipliedAlpha: false, // true/false 表示是否可以设置像素深度（用来度量图像的分辨率）, maxLights: 3, // 最大灯光数, stencil: false // false/true 表示是否使用模板字体或图案 */ })复制代码 指定渲染器宽高 API：renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight) 参数分别为宽和高
创建3D图形
我们已经用相机在场景中拍摄出了素材，但这些素在毕竟还只是2D，现在我们要将该素材由2D变为3D，这时这就需要用一个3D图形作为2D素材的载体。用个吃货的简单理解，就是鸡肉卷外面的卷，开始卷是2D的平面的，把鸡肉到卷面上，用卷包裹起鸡肉，则就由2D的卷变成了3D的鸡肉卷对吧。emmm...解释的好尬。
API：- 图形形状
THREE.SphereGeometry(radius, widthSegments, heightSegments, phiStart, phiLength, thetaStart, thetaLength)- radius：球体半径
- widthSegments, heightSegments：水平方向和垂直方向上分段数。widthSegments最小值为3，默认值为8。heightSegments最小值为2，默认值为6。
- phiStart：水平方向上的起始角,默认值0
- phiLenght：水平方向上球体曲面覆盖的弧度，默认Math.PI * 2
- thetaStart : 垂直方向上的起始角， 默认0
- thetaLength: 垂直方向是球体曲面覆盖的弧度，默认值为Math.PI
- 图形材质
THREE.MeshBasicMaterial({})图形材质有很多种，网上查了查资料，觉得这个总结的挺好，大家可以看一看 - 图形构成
THREE.Mesh(geometry, material)- geometry 物体形状
- material 物体材质
let geometry = new THREE.SphereGeometry(200, 20, 20) //形状let material = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture }) //材质let mesh = new THREE.Mesh(geometry, material) //物体复制代码 - 加载图形
new THREE.TextureLoader().load(img, callback)将上面的图形加载出来
loader.load('./img/land_ocean_ice_cloud_2048.jpg', function (texture) { let geometry = new THREE.SphereGeometry(200, 20, 20) //形状 let material = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture }) //材质 let mesh = new THREE.Mesh(geometry, material) //物体})复制代码 创建组合
我们有了3D图形，接下来就是将这些图形组合在一起，变成多样的3D界面
创建组合 API：THREE.Group() //创建一个组合group = new THREE.Group()scene.add(group) //将组合添加进场景中渲染复制代码
将创建好的3D图形添加进组合中
API：group.add(mesh)
- mesh 3D物体
运动起来
3D图形已经在场景中渲染出来了，现在，则需要让它们动起来！
function animate() { // 请求运动帧 requestAnimationFrame(animate) render()}// 地球旋转逻辑函数function render() { // 更新性能监视器 stats.update(); camera.position.x += (mouseX - camera.position.x) * 0.05 camera.position.y += (mouseX - camera.position.y) * 0.05 // 拍摄角度， 可改变地球视角 camera.lookAt(scene.position) // 地球自转速度 group.rotation.y -= 0.005 // 运动核心 递归调用 renderer.render(scene, camera)}复制代码 现在已经基本完成了3D地球的自转
什么是stats.js
说了Three.js，现在聊聊什么是stats.js吧。stats.js 是一个 Three.js 开发的辅助库，通过检测动画运行时的帧数，来测试WebGL代码的运行性能
stats.js使用
准备阶段
类似于Three.js，stats.js也需要引入框架库，并由div来渲染显示性能测试界面
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开始使用
首先需要初始化stats
// stats性能检测器初始化stats = initStats();function initStats() { stats = new Stats(); //设置统计模式 stats.setMode(0); // 0: fps, 1: ms //统计信息显示在左上角 stats.domElement.style.position = 'absolute'; stats.domElement.style.left = '10px'; stats.domElement.style.top = '10px'; //将统计对象添加到对应的 元素中 document.getElementById("stats-output").appendChild(stats.domElement); return stats;}复制代码 当场景变换时，也就是3D运动时，需要实时更新stats检测器 API：stats.update(); 用于地球旋转时，动态更新检测情况
// 地球旋转逻辑函数function render() { // 更新性能监视器 stats.update(); camera.position.x += (mouseX - camera.position.x) * 0.05 camera.position.y += (mouseX - camera.position.y) * 0.05 // 拍摄角度， 可改变地球视角 camera.lookAt(scene.position) // 地球自转速度 group.rotation.y -= 0.005 // 核心 递归调用 renderer.render(scene, camera)}复制代码 可以看到两种检测情况 stats.setMode(0); // 0: fps, 1: ms
参数0 显示FPS最后优化
1.通过鼠标可控制地球角度
// 绑定鼠标移动事件document.addEventListener('mousemove', onDocumentMouseMove, false)// 监听鼠标移动方向， 从而确定地球南北半球function onDocumentMouseMove(ev) { ev = ev || event mouseX = ev.clientX - windowHalfX mouseY = ev.clientY - windowHalfY}复制代码 2.响应式
可根据窗口大小自动改变渲染图形大小
// 窗口大小改变监听window.addEventListener('resize', onWindowResize, false)// 监听窗口大小， 从而根据窗口大小改变地球大小， 类似响应式function onWindowResize() { windowHalfX = window.innerWidth / 2 windowHalfY = window.innerHeight / 2 camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight camera.updateProjectionMatrix() renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)}复制代码 好了，现在3D地球就基本上完成了~
完整代码WebGL之3D地球 复制代码
图片素材和js库可以到我的github上下载：
第一次在掘金上发文章，希望大家可以点点赞哈哈~