宣告:本文涉及圖文和模型素材僅用於個人學習、研究和欣賞,請勿二次修改、非法傳播、轉載、出版、商用、及進行其他獲利行為。
背景
逛 sketchfab
網站的時候我看到有很多二維平面轉 3D
的模型例子,於是仿照他們的例子,使用 Three.js
+ React
技術棧,將二維漫畫圖片轉化為三維視覺效果。本文包含的內容主要包括:THREE.Group
層級模型、MeshPhongMaterial
高光網格材質、正弦餘弦函式
建立模型移動軌跡等。
效果
實現效果如 ?
下圖所示:頁面主要有背景圖、漫畫圖片主體以及 ? Boom
爆炸背景圖片構成,按住滑鼠左鍵移動模型可以獲得不同檢視,讓圖片在視覺上有 3D
景深效果。
已適配:
?
PC端?
移動端
?
線上預覽:https://dragonir.github.io/3d...
實現
本文實現比較簡單,和我前面幾篇文章實現基本上是相同的,流程也比較簡單,主要是素材準備流程比較複雜。下面看看具體實現方法。
素材製作
準備一張自己喜歡的圖片作為素材原圖,圖片內容最好可以分成多個層級,以實現 3D
景深效果,本例項中使用的是一張漫畫圖片,剛好可以切分成多個層級。
在 Photoshop
中開啟圖片,根據自己需要的分層數量,建立若干圖層,並將地圖複製到每個圖層上,然後根據對圖層景深層級的劃分,編輯每個圖層,結合使用魔棒工具和套索工具刪除多餘的部分,然後將每個圖層單獨匯出作為素材。我分為 ?
如上 7
個圖層,外加一個邊框,一共有 8
個圖層。
資源引入
其中 OrbitControls
用於鏡頭軌道控制、TWEEN
用於鏡頭補間動畫。
import React from 'react';
import * as THREE from "three";
import { OrbitControls } from "three/examples/jsm/controls/OrbitControls";
import { TWEEN } from "three/examples/jsm/libs/tween.module.min.js";
場景初始化
初始化渲染容器、場景、攝像機、光源。攝像機初始位置設定為位於偏左方的 (-12, 0, 0)
,以便於後面使用 TWEEN
實現翻轉動畫效果。
// 場景
container = document.getElementById('container');
renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true });
renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
container.appendChild(renderer.domElement);
scene = new THREE.Scene();
// 新增背景圖片
scene.background = new THREE.TextureLoader().load(background);
// 相機
camera = new THREE.PerspectiveCamera(60, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
camera.position.set(-12, 0, 0);
camera.lookAt(new THREE.Vector3(0, 0, 0));
// 直射光
light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 1);
light.intensity = .2;
light.position.set(10, 10, 30);
light.castShadow = true;
light.shadow.mapSize.width = 512 * 12;
light.shadow.mapSize.height = 512 * 12;
light.shadow.camera.top = 100;
light.shadow.camera.bottom = - 50;
light.shadow.camera.left = - 50;
light.shadow.camera.right = 100;
scene.add(light);
// 環境光
ambientLight = new THREE.AmbientLight(0xdddddd);
scene.add(ambientLight);
建立漫畫主體
首先建立一個 Group
,用於新增圖層網格,然後遍歷圖層背景圖片陣列,在迴圈體中建立每個面的網格,該網格使用平面立方體 PlaneGeometry
,材質使用物理材質 MeshPhysicalMaterial
,對每個網格位置設定相同的x軸和y軸值和不同的z軸值以建立景深效果。最後將 Group
新增到場景 Scene
中。
var layerGroup = new THREE.Group();
let aspect = 18;
for (let i=0; i<layers.length; i++) {
let mesh = new THREE.Mesh(new THREE.PlaneGeometry(10.41, 16), new THREE.MeshPhysicalMaterial({
map: new THREE.TextureLoader().load(layers[i]),
transparent: true,
side: THREE.DoubleSide
}));
mesh.position.set(0, 0, i);
mesh.scale.set(1 - (i / aspect), 1 - (i / aspect), 1 - (i / aspect));
layerGroup.add(mesh);
// 文字
if (i === 5) {
mesh.material.metalness = .6;
mesh.material.emissive = new THREE.Color(0x55cfff);
mesh.material.emissiveIntensity = 1.6;
mesh.material.opacity = .9;
}
// 會話框
if (i === 6) {
mesh.scale.set(1.5, 1.5, 1.5);
animateLayer = mesh;
}
}
layerGroup.scale.set(1.2, 1.2, 1.2);
到這一步,實現效果如下圖所示:
?
THREE.Group 層級模型
將具有相同主體的網格可以通過 Group
合併在一起,以便於提高執行效率。Three.js
層級模型 Group
的基類是 Object3D
,它是 Three.js
中大部分物件的基類,提供了一系列的屬性和方法來對三維空間中的物體進行操縱。如可以通過 .add(object)
方法來將物件進行組合,該方法將物件新增為子物件。
但最好使用 Group
來作為父物件,因為 Group
相比較Object3D
更語義化,可以使用 Group
作為點、線、網格等模型的父物件,用來構建一個層級模型。
建立Boom背景
為了加強視覺效果,我新增了一個? Boom
爆炸圖形平面作為背景,用滑鼠移動的時候隨著光線的變化,可以看到該圖案有金屬漸變效果,這種效果主要是通過高光材質 MeshPhongMaterial
的 specular
和 shininess
屬性實現的。
const boom = new THREE.Mesh(new THREE.PlaneGeometry(36.76, 27.05), new THREE.MeshPhongMaterial({
map: new THREE.TextureLoader().load(boomImage),
transparent: true,
shininess: 160,
specular: new THREE.Color(0xff6d00),
opacity: .7
}));
boom.scale.set(.8, .8, .8);
boom.position.set(0, 0, -3);
layerGroup.add(boom)
scene.add(layerGroup);
新增後效果:
?
MeshPhongMaterial 高光網格材質
MeshPhongMaterial
是一種用於具有鏡面高光的光澤表面的材質。該材質使用非物理的 Blinn-Phong
模型來計算反射率。 與 MeshLambertMaterial
中使用的 Lambertian
模型不同,該材質可以模擬具有鏡面高光的光澤表面,如塗漆木材。
建構函式:
MeshPhongMaterial(parameters: Object)
parameters
:可選,用於定義材質外觀的物件,具有一個或多個屬性。 材質的任何屬性都可以從此處傳入(包括從Material
繼承的任何屬性)。
特殊屬性:
.emissive[Color]
:材質的放射光顏色,基本上是不受其他光照影響的固有顏色。預設為黑色
。.emissiveMap[Texture]
:設定發光貼圖。預設值為null
。放射貼圖顏色由放射顏色和強度所調節。.emissiveIntensity[Float]
:放射光強度。調節發光顏色。預設為1
。.envMap[TextureCube]
:環境貼圖。預設值為null
。.isMeshPhongMaterial[Boolean]
:用於檢查此類或派生類是否為Phong
網格材質。預設值為true
。.lightMap[Texture]
:光照貼圖。預設值為null
。.lightMapIntensity[Float]
:烘焙光的強度。預設值為1
。.reflectivity[Float]
:環境貼圖對錶面的影響程度。預設值為1
,有效範圍介於0(無反射)
和1(完全反射)
之間。.refractionRatio[Float]
:空氣的折射率除以材質的折射率。折射率不應超過1
。預設值為0.98
。.shininess[Float]
:.specular
高亮的程度,越高的值越閃亮。預設值為30
。.skinning[Boolean]
:材質是否使用蒙皮。預設值為false
。.specular[Color]
:材質的高光顏色。預設值為0x111111
的顏色Color
。這定義了材質的光澤度和光澤的顏色。.specularMap[Texture]
:鏡面反射貼圖值會影響鏡面高光以及環境貼圖對錶面的影響程度。預設值為null
。
?
使用Phong
著色模型計算著色時,會計算每個畫素的陰影,與MeshLambertMaterial
使用的Gouraud
模型相比,該模型的結果更準確,但代價是犧牲一些效能。
鏡頭控制、縮放適配、動畫
鏡頭補間動畫,鏡頭切換到正確位置。
Animations.animateCamera(camera, controls, { x: 0, y: 0, z: 20 }, { x: 0, y: 0, z: 0 }, 3600, () => { });
鏡頭控制,本示例中顯示了模型平移以及水平垂直旋轉的角度,以達到最好的預覽效果。
controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement);
controls.target.set(0, 0, 0);
controls.enableDamping = true;
controls.enablePan = false;
// 垂直旋轉角度限制
controls.minPolarAngle = 1.2;
controls.maxPolarAngle = 1.8;
// 水平旋轉角度限制
controls.minAzimuthAngle = -.6;
controls.maxAzimuthAngle = .6;
螢幕縮放適配。
window.addEventListener('resize', () => {
camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
camera.updateProjectionMatrix();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
}, false);
對於會話框圖層網格,我給它新增了在一條光滑曲線上左右移動的動畫效果,主要是通過修改它在 x
軸和 y
軸上的 position
來實現的 。
function animate() {
requestAnimationFrame(animate);
renderer.render(scene, camera);
controls && controls.update();
TWEEN && TWEEN.update();
// 會話框擺動動畫
step += 0.01;
animateLayer.position.x = 2.4 + Math.cos(step);
animateLayer.position.y = .4 + Math.abs(Math.sin(step));
}
?
正弦餘弦函式建立模型移動軌跡
使用 step
變數並在函式 Math.cos()
和 Math.sin()
的幫助下 ,建立出一條光滑的軌跡。step+= 0.01
定義的是球的彈跳速度。
到此,本示例的完整實現都描述完畢了,大家感興趣的話,可以動手試著把自己喜歡的圖片改造成 3D
檢視。拜託,使用 Three.js
這樣展示圖片超酷的好嗎! ?
?
完整程式碼:https://github.com/dragonir/3...
總結
本文知識點主要包含的的新知識:
THREE.Group
層級模型MeshPhongMaterial
高光網格材質正弦餘弦函式
建立模型移動軌跡
想了解場景初始化、光照、陰影、基礎幾何體、網格、材質及其他 Three.js
的相關知識,可閱讀我往期文章。轉載請註明原文地址和作者。如果覺得文章對你有幫助,不要忘了一鍵三連哦 ?。