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冰墩墩代碼3D建模，由論壇用戶原創(chuàng)制作分享的一個冰墩墩3D建模代碼，Three.js環(huán)境下實現(xiàn)，加入了東奧主題的背景，冰墩墩3D建模可以單獨調(diào)出來使用，用戶可以根據(jù)需求來選擇不同的材質(zhì)，如果有3D打印機(jī)設(shè)備還可以直接導(dǎo)入制作冰墩墩3D實物模型，讓您輕松擁有一款屬于自己的冰墩墩。本界面提供冰墩墩代碼資源鏈接，點擊后可直達(dá)官方界面，歡迎有需要的朋友們前往使用。

冰墩墩代碼3D建模

冰墩墩代碼作者介紹

迎冬奧，一起向未來！2022冬奧會馬上就要開始了，本文使用 Three.js + React 技術(shù)棧，實現(xiàn)冬日和奧運元素，制作了一個充滿趣味和紀(jì)念意義的冬奧主題 3D 頁面。本文涉及到的知識點主要包括：TorusGeometry 圓環(huán)面、MeshLambertMaterial 非光澤表面材質(zhì)、MeshDepthMaterial 深度網(wǎng)格材質(zhì)、custromMaterial 自定義材質(zhì)、Points 粒子、PointsMaterial 點材質(zhì)等。

冰墩墩代碼說明

引入資源

首先引入開發(fā)頁面所需要的庫和外部資源，OrbitControls 用于鏡頭軌道控制、TWEEN 用于補(bǔ)間動畫實現(xiàn)、GLTFLoader 用于加載 glb 或 gltf 格式的 3D 模型、以及一些其他模型、貼圖等資源。

import React from 'react';import { OrbitControls } from "three/examples/jsm/controls/OrbitControls";import { TWEEN } from "three/examples/jsm/libs/tween.module.min.js";import { GLTFLoader } from "three/examples/jsm/loaders/GLTFLoader";import bingdundunModel from './models/bingdundun.glb';// ...

頁面DOM結(jié)構(gòu)

頁面 DOM 結(jié)構(gòu)非常簡單，只有渲染 3D 元素的 #container 容器和顯示加載進(jìn)度的 .olympic_loading元素。

<div> <div id="container"></div> {this.state.loadingProcess === 100 ? '' : ( <div className="olympic_loading"> <div className="box">{this.state.loadingProcess} %</div> </div> )}</div>

場景初始化

初始化渲染容器、場景、相機(jī)。關(guān)于這部分內(nèi)容的詳細(xì)知識點，可以查閱我往期的文章，本文中不再贅述。

container = document.getElementById('container');renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true });renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);renderer.shadowMap.enabled = true;container.appendChild(renderer.domElement);scene = new THREE.Scene();scene.background = new THREE.TextureLoader().load(skyTexture);camera = new THREE.PerspectiveCamera(60, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);camera.position.set(0, 30, 100);camera.lookAt(new THREE.Vector3(0, 0, 0));

添加光源

本示例中主要添加了兩種光源：DirectionalLight 用于產(chǎn)生陰影，調(diào)節(jié)頁面亮度、AmbientLight 用于渲染環(huán)境氛圍。

// 直射光const light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 1);light.intensity = 1;light.position.set(16, 16, 8);light.castShadow = true;light.shadow.mapSize.width = 512 * 12;light.shadow.mapSize.height = 512 * 12;light.shadow.camera.top = 40;light.shadow.camera.bottom = -40;light.shadow.camera.left = -40;light.shadow.camera.right = 40;scene.add(light);// 環(huán)境光const ambientLight = new THREE.AmbientLight(0xcfffff);ambientLight.intensity = 1;scene.add(ambientLight);

加載進(jìn)度管理

使用 THREE.LoadingManager 管理頁面模型加載進(jìn)度，在它的回調(diào)函數(shù)中執(zhí)行一些與加載進(jìn)度相關(guān)的方法。本例中的頁面加載進(jìn)度就是在 onProgress 中完成的，當(dāng)頁面加載進(jìn)度為 100% 時，執(zhí)行 TWEEN 鏡頭補(bǔ)間動畫。

創(chuàng)建地面

本示例中凹凸起伏的地面是使用 Blender 構(gòu)建模型，然后導(dǎo)出 glb 格式加載創(chuàng)建的。當(dāng)然也可以只使用 Three.js 自帶平面網(wǎng)格加凹凸貼圖也可以實現(xiàn)類似的效果。使用 Blender 自建模型的優(yōu)點在于可以自由可視化地調(diào)整地面的起伏效果。

創(chuàng)建冬奧吉祥物冰墩墩

現(xiàn)在添加可愛的冬奧會吉祥物熊貓冰墩墩 🐼，冰墩墩同樣是使用 glb 格式模型加載的。它的原始模型來源于這里，從這個網(wǎng)站免費現(xiàn)在模型后，原模型是使用 3D max 建的我發(fā)現(xiàn)并不能直接用在網(wǎng)頁中，需要在 Blender 中轉(zhuǎn)換模型格式，還需要調(diào)整調(diào)整模型的貼圖法線，才能還原渲染圖效果。

原模型：

冰墩墩貼圖:

轉(zhuǎn)換成Blender支持的模型，并在Blender中調(diào)整模型貼圖法線、并添加貼圖:

導(dǎo)出glb格式:

📖 在 Blender 中給模型添加貼圖教程傳送門：在Blender中怎么給模型貼圖

仔細(xì)觀察冰墩墩 🐼可以發(fā)現(xiàn)，它的外面有一層透明塑料或玻璃質(zhì)感外殼，這個效果可以通過修改模型的透明度、金屬度、粗糙度等材質(zhì)參數(shù)實現(xiàn)，最后就可以渲染出如 👆 banner圖所示的那種效果，具體如以下代碼所示。

loader.load(bingdundunModel, mesh => { mesh.scene.traverse(child => { if (child.isMesh) { // 內(nèi)部 if (child.name === 'oldtiger001') { child.material.metalness = .5 child.material.roughness = .8 } // 半透明外殼 if (child.name === 'oldtiger002') { child.material.transparent = true; child.material.opacity = .5 child.material.metalness = .2 child.material.roughness = 0 child.material.refractionRatio = 1 child.castShadow = true; } } }); mesh.scene.rotation.y = Math.PI / 24; mesh.scene.position.set(-8, -12, 0); mesh.scene.scale.set(24, 24, 24); scene.add(mesh.scene);});

創(chuàng)建奧運五環(huán)

奧運五環(huán)由基礎(chǔ)幾何模型圓環(huán)面 TorusGeometry 來實現(xiàn)，創(chuàng)建五個圓環(huán)面，并調(diào)整它們的材質(zhì)顏色和位置來構(gòu)成藍(lán)黑紅黃綠順序的五環(huán)結(jié)構(gòu)。五環(huán)材質(zhì)使用的是 MeshLambertMaterial。

💡 TorusGeometry 圓環(huán)面

TorusGeometry 一個用于生成圓環(huán)幾何體的類。

構(gòu)造函數(shù)：

TorusGeometry(radius: Float, tube: Float, radialSegments: Integer, tubularSegments: Integer, arc: Float)

radius：圓環(huán)的半徑，從圓環(huán)的中心到管道（橫截面）的中心。默認(rèn)值是 1。

tube：管道的半徑，默認(rèn)值為 0.4。

radialSegments：圓環(huán)的分段數(shù)，默認(rèn)值為 8。

tubularSegments：管道的分段數(shù)，默認(rèn)值為 6。

arc：圓環(huán)的圓心角（單位是弧度），默認(rèn)值為 Math.PI * 2。

💡 MeshLambertMaterial 非光澤表面材質(zhì)

一種非光澤表面的材質(zhì)，沒有鏡面高光。該材質(zhì)使用基于非物理的 Lambertian 模型來計算反射率。這可以很好地模擬一些表面（例如未經(jīng)處理的木材或石材），但不能模擬具有鏡面高光的光澤表面（例如涂漆木材）。

構(gòu)造函數(shù)：

MeshLambertMaterial(parameters : Object)

parameters：（可選）用于定義材質(zhì)外觀的對象，具有一個或多個屬性。材質(zhì)的任何屬性都可以從此處傳入。

創(chuàng)建旗幟

旗面模型是從sketchfab下載的，還需要一個旗桿，可以在 Blender中添加了一個柱狀立方體，并調(diào)整好合適的長寬高和旗面結(jié)合起來。原本想把國旗貼圖添加到旗幟模型上，但為了避免使用錯誤，造成敏感問題，于是使用北京2022冬奧會旗幟貼圖了 😂。

旗面貼圖：

旗面添加了動畫，需要在代碼中執(zhí)行動畫幀播放。

loader.load(flagModel, mesh => { mesh.scene.traverse(child => { if (child.isMesh) { child.castShadow = true; // 旗幟 if (child.name === 'mesh_0001') { child.material.metalness = .1; child.material.roughness = .1; child.material.map = new THREE.TextureLoader().load(flagTexture); } // 旗桿 if (child.name === '柱體') { child.material.metalness = .6; child.material.roughness = 0; child.material.refractionRatio = 1; child.material.color = new THREE.Color(0xeeeeee); } } }); mesh.scene.rotation.y = Math.PI / 24; mesh.scene.position.set(2, -7, -1); mesh.scene.scale.set(4, 4, 4); // 動畫 let meshAnimation = mesh.animations[0]; mixer = new THREE.AnimationMixer(mesh.scene); let animationClip = meshAnimation; let clipAction = mixer.clipAction(animationClip).play(); animationClip = clipAction.getClip(); scene.add(mesh.scene);});

創(chuàng)建樹木

為了充實畫面，營造冬日氛圍，于是就添加了幾棵松樹 🌲 作為裝飾。添加松樹的時候用到一個技巧非常重要：我們知道因為樹的模型非常復(fù)雜，有非常多的面數(shù)，面數(shù)太多會降低頁面性能，造成卡頓。本文中使用兩個如下圖 👇 所示的兩個交叉的面來作為樹的基座，這樣的話樹只有兩個面數(shù)，使用這個技巧可以和大程度上優(yōu)化頁面性能，而且樹 🌲 的樣子看起來也是有 3D 感的。

材質(zhì)貼圖：

為了使樹只在貼圖透明部分透明、其他地方不透明，并且可以產(chǎn)生樹狀陰影而不是長方體陰影，需要給樹模型添加如下 MeshPhysicalMaterial、MeshDepthMaterial 兩種材質(zhì)，兩種材質(zhì)使用同樣的紋理貼圖，其中 MeshDepthMaterial 添加到模型的 custromMaterial 屬性上。

實現(xiàn)效果也可以從 👆 上面 Banner 圖中可以看到，為了畫面更好看，我取消了樹的陰影顯示。

📌 在 3D 功能開發(fā)中，一些不重要的裝飾模型都可以采取這種策略來優(yōu)化。

💡 MeshDepthMaterial 深度網(wǎng)格材質(zhì)

一種按深度繪制幾何體的材質(zhì)。深度基于相機(jī)遠(yuǎn)近平面，白色最近，黑色最遠(yuǎn)。

構(gòu)造函數(shù)：

MeshDepthMaterial(parameters: Object)

parameters：（可選）用于定義材質(zhì)外觀的對象，具有一個或多個屬性。材質(zhì)的任何屬性都可以從此處傳入。

特殊屬性：

.depthPacking[Constant]：depth packing 的編碼。默認(rèn)為 BasicDepthPacking。

.displacementMap[Texture]：位移貼圖會影響網(wǎng)格頂點的位置，與僅影響材質(zhì)的光照和陰影的其他貼圖不同，移位的頂點可以投射陰影，阻擋其他對象，以及充當(dāng)真實的幾何體。

.displacementScale[Float]：位移貼圖對網(wǎng)格的影響程度（黑色是無位移，白色是最大位移）。如果沒有設(shè)置位移貼圖，則不會應(yīng)用此值。默認(rèn)值為 1。

.displacementBias[Float]：位移貼圖在網(wǎng)格頂點上的偏移量。如果沒有設(shè)置位移貼圖，則不會應(yīng)用此值。默認(rèn)值為 0。

💡 custromMaterial 自定義材質(zhì)

給網(wǎng)格添加 custromMaterial 自定義材質(zhì)屬性，可以實現(xiàn)透明外圍 png 圖片貼圖的內(nèi)容區(qū)域陰影。

創(chuàng)建雪花

創(chuàng)建雪花 ❄️，就要用到粒子知識。THREE.Points 是用來創(chuàng)建點的類，也用來批量管理粒子。本例中創(chuàng)建了 1500 個雪花粒子，并為它們設(shè)置了限定三維空間的隨機(jī)坐標(biāo)及橫向和豎向的隨機(jī)移動速度。

// 雪花貼圖let texture = new THREE.TextureLoader().load(snowTexture);let geometry = new THREE.Geometry();let range = 100;let pointsMaterial = new THREE.PointsMaterial({ size: 1, transparent: true, opacity: 0.8, map: texture, // 背景融合 blending: THREE.AdditiveBlending, // 景深衰弱 sizeAttenuation: true, depthTest: false});for (let i = 0; i < 1500; i++) { let vertice = new THREE.Vector3(Math.random() * range - range / 2, Math.random() * range * 1.5, Math.random() * range - range / 2); // 縱向移速 vertice.velocityY = 0.1 + Math.random() / 3; // 橫向移速 vertice.velocityX = (Math.random() - 0.5) / 3; // 加入到幾何 geometry.vertices.push(vertice);}geometry.center();points = new THREE.Points(geometry, pointsMaterial);points.position.y = -30;scene.add(points);

💡 Points 粒子

Three.js 中，雨 🌧️、雪 ❄️、云 ☁️、星辰 ✨ 等生活中常見的粒子都可以使用 Points 來模擬實現(xiàn)。

構(gòu)造函數(shù)：

new THREE.Points(geometry, material);

構(gòu)造函數(shù)可以接受兩個參數(shù)，一個幾何體和一個材質(zhì)，幾何體參數(shù)用來制定粒子的位置坐標(biāo)，材質(zhì)參數(shù)用來格式化粒子；

可以基于簡單幾何體對象如 BoxGeometry、SphereGeometry等作為粒子系統(tǒng)的參數(shù)；

一般來講，需要自己指定頂點來確定粒子的位置。

💡 PointsMaterial 點材質(zhì)

通過 THREE.PointsMaterial 可以設(shè)置粒子的屬性參數(shù)，是 Points 使用的默認(rèn)材質(zhì)。

構(gòu)造函數(shù)：

PointsMaterial(parameters : Object)

parameters：（可選）用于定義材質(zhì)外觀的對象，具有一個或多個屬性。材質(zhì)的任何屬性都可以從此處傳入。

💡 材質(zhì)屬性 .blending

材質(zhì)的.blending 屬性主要控制紋理融合的疊加方式，.blending 屬性的值包括：

THREE.NormalBlending�：默認(rèn)值

THREE.AdditiveBlending：加法融合模式

THREE.SubtractiveBlending：減法融合模式

THREE.MultiplyBlending：乘法融合模式

THREE.CustomBlending：自定義融合模式，與 .blendSrc, .blendDst 或 .blendEquation 屬性組合使用

💡 材質(zhì)屬性 .sizeAttenuation

粒子的大小是否會被相機(jī)深度衰減，默認(rèn)為 true（僅限透視相機(jī)）。

💡 Three.js 向量

幾維向量就有幾個分量，二維向量 Vector2 有 x 和 y 兩個分量，三維向量 Vector3 有x、y、z 三個分量，四維向量 Vector4 有 x、y、z、w 四個分量。

相關(guān)API：

Vector2：二維向量

Vector3：三維向量

Vector4：四維向量

鏡頭控制、縮放適配、動畫

controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement);controls.target.set(0, 0, 0);controls.enableDamping = true;// 禁用平移controls.enablePan = false;// 禁用縮放controls.enableZoom = false;// 垂直旋轉(zhuǎn)角度限制controls.minPolarAngle = 1.4;controls.maxPolarAngle = 1.8;// 水平旋轉(zhuǎn)角度限制controls.minAzimuthAngle = -.6;controls.maxAzimuthAngle = .6;window.addEventListener('resize', () => { camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight; camera.updateProjectionMatrix(); renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);}, false);function animate() { requestAnimationFrame(animate); renderer.render(scene, camera); controls && controls.update(); // 旗幟動畫更新 mixer && mixer.update(new THREE.Clock().getDelta()); // 鏡頭動畫 TWEEN && TWEEN.update(); // 五環(huán)自轉(zhuǎn) fiveCyclesGroup && (fiveCyclesGroup.rotation.y += .01); // 頂點變動之后需要更新，否則無法實現(xiàn)雨滴特效 points.geometry.verticesNeedUpdate = true; // 雪花動畫更新 let vertices = points.geometry.vertices; vertices.forEach(function (v) { v.y = v.y - (v.velocityY); v.x = v.x - (v.velocityX); if (v.y <= 0) v.y = 60; if (v.x <= -20 || v.x >= 20) v.velocityX = v.velocityX * -1; });}