【three.js学习笔记（1）】读取blender模型并导入动画

之前尝试过使用vtk.js在浏览器上绘制三维图形。其与VTK C++版接口类似，上手较快，但vtk.js相对更新较慢，接口功能不完善。three.js相对更为主流，文档较为丰富，也有许多示例程序。

blender是siggraph力推的一款开源、免费3D建模软件，借助社区内丰富的插件可以方便地实现许多功能。

1、读取静态模型

1.1 使用fbx格式导出blender模型

将导出到.blender文件的同级目录。

除了上面的几种导出格式外，还可导出为js或json格式。为保持纯粹性，目前three.js的github项目中已删去支持blender导出js文件或json文件的io插件，可以git到较老的版本，或使用我保存的io工具。复制到blender的addons文件夹下相应位置即可导出相应格式的文件。

1.2 three.js载入fbx文件

// 声明变量
let scene, camera, renderer, HEIGHT, WIDTH;
 
// 创建场景
function createScene() {
  HEIGHT = window.innerHeight;
  WIDTH = window.innerWidth;
  const fieldOfView = 60;
  const aspectRatio = WIDTH / HEIGHT;
  const nearPlane = 1;
  const farPlane = 10000;
  // 相机
  camera = new THREE.PerspectiveCamera(
    fieldOfView,
    aspectRatio,
    nearPlane,
    farPlane
  );
  camera.position.x = 0;
  camera.position.y = 0;
  camera.position.z = 1000;
  // 场景
  scene = new THREE.Scene();
  // 渲染
  renderer = new THREE.WebGLRenderer({alpha: true, antialias: true});
  renderer.setSize(WIDTH, HEIGHT);
  renderer.shadowMap.enabled = true;
  // 加入DOM
  const container = document.getElementById('main');
  container.appendChild(renderer.domElement);

  window.addEventListener('resize', handleWindowResize, false);
}

// 屏幕缩放
function handleWindowResize() {
  HEIGHT = window.innerHeight;
  WIDTH = window.innerWidth;
  renderer.setSize(WIDTH, HEIGHT);
  camera.aspect = WIDTH / HEIGHT;
  camera.updateProjectionMatrix();
}

// 光照
function createLights() {
  // 天空的反光颜色，地面的反光颜色，光的强度
  const light = new THREE.HemisphereLight( 0xFFFFFF, 0xFFFFFF, 0.8 );
  light.position.set(0, 200, 0);
  scene.add(light);
}

// 创建物体，暴露接口
let obj;
function createObject() {
  const loader = new THREE.FBXLoader();
  loader.load('ship.fbx', function (object) {
    obj = object;
    scene.add(object);
    // 载入obj后动画循环
    loop();
  });
}

// 动画循环
function loop() {
  obj.rotation.y += 0.01;
  renderer.render(scene, camera);
  requestAnimationFrame(loop);
}

function init() {
  createScene();
  createLights();
  createObject();
}

window.addEventListener('load', init, false);

使用THREE.FBXLoader导入模型时，要配合FBXLoader.js和inflate.min.js，index.html内容如下。

运行http-server，打开127.0.0.1:8080。

完整程序见我的github，其中blend文件夹下为原始blend模型。

2、读取带动画的模型

在blender中可以给模型绑定动画，导出方法同1.1。不同的是需将模型动画绑定到THREE.AnimationMixer，并在每次动画循环时调用update方法更新。update方法中传入两次loop函数的时间间隔。

// 声明变量
let scene, camera, renderer, HEIGHT, WIDTH;
 
// 创建场景
function createScene() {
  HEIGHT = window.innerHeight;
  WIDTH = window.innerWidth;
  const fieldOfView = 60;
  const aspectRatio = WIDTH / HEIGHT;
  const nearPlane = 1;
  const farPlane = 10000;
  // 相机
  camera = new THREE.PerspectiveCamera(
    fieldOfView,
    aspectRatio,
    nearPlane,
    farPlane
  );
  camera.position.x = 0;
  camera.position.y = 0;
  camera.position.z = 1000;
  // 交互
  const controls = new THREE.OrbitControls( camera );
  controls.target.set(0, 100, 0);
  controls.update();
  // 场景
  scene = new THREE.Scene();
  // 渲染
  renderer = new THREE.WebGLRenderer({alpha: true, antialias: true});
  renderer.setSize(WIDTH, HEIGHT);
  // 加入DOM
  const container = document.getElementById('main');
  container.appendChild(renderer.domElement);

  window.addEventListener('resize', handleWindowResize, false);
}

// 屏幕缩放
function handleWindowResize() {
  HEIGHT = window.innerHeight;
  WIDTH = window.innerWidth;
  renderer.setSize(WIDTH, HEIGHT);
  camera.aspect = WIDTH / HEIGHT;
  camera.updateProjectionMatrix();
}

// 光照
function createLights() {
  // 天空的反光颜色，地面的反光颜色，光的强度
  const light = new THREE.HemisphereLight(0xFFFFFF, 0xFFFFFF, 0.85);
  // light.position.set(0, 200, 0);
  scene.add(light);
}

var mixers = [];
var clock = new THREE.Clock();
function createObject() {
  const loader = new THREE.FBXLoader();
  loader.load('Fish.fbx', function (object) {
    object.mixer = new THREE.AnimationMixer(object);
    mixers.push(object.mixer);

    const action = object.mixer.clipAction(object.animations[0]);
    action.play();

    // 侧面面对镜头
    object.rotation.y = -1.57;
    // 加入场景
    scene.add(object);
    // 载入obj后动画循环
    loop();
  });
}

// 动画循环
function loop() {
  requestAnimationFrame(loop);
  if (mixers.length > 0) {
    for (let i = 0; i < mixers.length; i ++) {
      mixers[i].update(clock.getDelta());
    }
  }
  renderer.render(scene, camera);
}

function init() {
  createScene();
  createLights();
  createObject();
}

window.addEventListener('load', init, false);

three.js只需引入OrbitControls.j文件，通过THREE.OrbitControls(camera)绑定camera，即可用鼠标完成一些简单的交互，鼠标左键-旋转，鼠标滚轮-缩放，鼠标右键-拖动。

完整程序见我的github。