升级版ThreeJS 3D粒子波浪动画

效果图

  • 升级版demo 2:改变粒子的形状
demo 2
  • 升级版demo 1:改变粒子大小,颜色
demo 1
ThreeJS官方示例

原版粒子动画的JS部分也就一百多行代码吧,看明白不难。尽管如此,在实现想要的效果,尤其是demo 2的过程中,仍遇到了不少问题,甚至一度以为无法实现。好在最终都找到了解决办法,完美实现了需求。

这篇文档将介绍实现这两个demo时需要注意的一些关键点,遇到的一些问题和解决办法。

Three.js版本:r90

升级版demo 1

创建粒子的思路:定义一种 Material,然后作为参数传递到粒子构造函数中。

new THREE.Sprite( material )

改变粒子颜色/大小

Material 是什么呢?它描述物体的外观。

因此,要改变粒子颜色或者大小,从Material着手。在Three.js 版本更新过程中,Material 种类也发生了一些变化。旧版本支持的 Material 在新版本中不一定可以使用,这一点在文档后面部分详细说。

粒子波浪示例使用了SpriteCanvasMaterial 来创建粒子材质,其 API定义 如下:

Create a material that can draw custom sprites using a 2d canvas.

构造函数可接受两个参数。如何修改粒子颜色大小一目了然。

var material = new THREE.SpriteCanvasMaterial( {
    color: 0xffffff,    //粒子的颜色
    program: function ( context ) { //用于绘制粒子的方法
        context.beginPath();
        context.arc( 0, 0, 0.5, 0, PI2, true ); //画一个圆形。此处可修改大小。
        context.fill();
    }
} );

只改变部分粒子

for ( var ix = 0; ix < AMOUNTX; ix ++ ) {
    for ( var iy = 0; iy < AMOUNTY; iy ++ ) {
        particle = particles[ i ++ ] = new THREE.Sprite( material ); //修改此处的material参数
        particle.position.x = ix * SEPARATION - ( ( AMOUNTX * SEPARATION ) / 2 );
        particle.position.z = iy * SEPARATION - ( ( AMOUNTY * SEPARATION ) / 2 );
        scene.add( particle );
    }
}

升级版demo 2

改变粒子形状

根据上一个demo,我们可以大胆设想,要改变粒子形状,只需要修改THREE.SpriteCanvasMaterial 方法中的program参数。没错,思路正确。

比如我们绘制正方形粒子:

var material = new THREE.SpriteCanvasMaterial ({
    color: "orange",    //粒子的颜色
    program: function(context) {    //用于绘制粒子的方法
        context.fillRect(0, 0, 2, 2);   //绘制一个正方形
    }
});

效果如下:

正方形粒子波浪.png

然而,当我们挪动鼠标的时候,相机角度变化,就会发现一个很严重的问题:

画布上会出现残影。

残影.png

非常惨烈。

这个问题卡了我好久,最初以为是ThreeJS的问题,后来才发现其实是我使用不当。参考这个问题 three.js canvas wont clear - particle/sprite trails 以及 issue#4418 。尤其是这两段话:

讨论1
讨论2

也就是说,粒子必须在1x1的区域内绘制。超出这个区域就会出现上面的残影问题,因为超出部分无法被及时清除。比如上面的橙色正方形,设置的边长是 2px,就出问题了。

那如果要绘制大一些的粒子呢?思路是,program 方法中在1 x 1 的区域内绘制粒子,之后再把粒子放大(scale),也就是修改particle.scale.xparticle.scale.yparticle.scale.z 这三个变量。

demo 2中对应的代码:

  • 绘制粒子形状:

    var material2 = new THREE.SpriteCanvasMaterial ({
    
        color: '#F28321',    //粒子的颜色
        program: function(context) {    //用于绘制粒子的方法
            context.beginPath();
            //绘制渐变色的矩形
            var lGrd = context.createLinearGradient(-0.008,0.25,0.016,-0.25); 
            lGrd.addColorStop(0, '#F28321');  
            lGrd.addColorStop(1, 'transparent');  
            context.fillStyle = lGrd;  
            context.fillRect(-0.008,0.25,0.016,-0.25);  //注意此处的坐标大小
            //绘制底部和顶部圆圈
            context.fillStyle = "#F28321";
            context.arc(0, 0, 0.008, 0, PI2, true);    //绘制底部圆圈
            context.arc(0, 0.25, 0.008, 0, PI2, true);    //绘制顶部圆圈
            context.fill();                  
            context.closePath();
    
            //绘制顶部渐变色光圈
            var rGrd = context.createRadialGradient(0, 0.25, 0, 0, 0.25, 0.025);
            rGrd.addColorStop(0, 'transparent');  
            rGrd.addColorStop(1, 'rgba(242,131,33,0.28)');  
            context.fillStyle = rGrd; 
            context.arc(0, 0.25, 0.025, 0, PI2, true);    //绘制一个圆圈
            context.fill();       
        }
    });
    

  • 放大粒子:

    //更新粒子的位置和大小
    for (var ix = 0; ix < AMOUNTX; ix++) {
        for (var iy = 0; iy < AMOUNTY; iy++) {
            particle = particles[i++];
            //更新粒子位置
            particle.position.y = (Math.sin((ix + count) * 0.3) * 50) + (Math.sin((iy + count) * 0.5) * 50);
            //更新粒子大小
            particle.scale.x =  particle.scale.y = particle.scale.z  = ( (Math.sin((ix + count) * 0.3) + 1) * 4 + (Math.sin((iy + count) * 0.5) + 1) * 4 )*100;   //正常情况下再放大100倍
        }
    }
    

ThreeJS版本

在这个demo中,ThreeJS的版本很重要。一开始我使用的不是官网的例子(http://www.css88.com/archives/5996/comment-page-1),其中ThreeJS 版本是 r56。

然而代码中用到的 ParticleCanvasMaterialParticle 在ThreeJS r62及更新版本中已经被移除了。会出现以下问题:

Uncaught TypeError: THREE.ParticleCanvasMaterial is not a constructor
THREE.Particle has been renamed to THREE.Sprite.

因此要留心ThreeJS的版本,以及其升级指南

在React中使用ThreeJS

正常情况下,可以按照官方文档中介绍的如何导入ThreeJS模块来操作:https://threejs.org/docs/index.html#manual/introduction/Import-via-modules

但是,在这个粒子波浪实例中,要用到 js/renderers/Projector.jsjs/renderers/CanvasRenderer.js 。先导入ThreeJS模块,再使用 require 加载前两个文件。仍然行不通。

最后的解决办法是,在HTML中引用 ThreeJS 的 .min.js文件。然后在对应组件中使用 require 加载那两个js文件。

或许有更好的办法,还需要调研。参考话题:

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 160,881评论 4 368
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 68,052评论 1 301
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 110,598评论 0 250
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,407评论 0 217
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,823评论 3 294
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,872评论 1 224
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 32,037评论 2 317
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,778评论 0 204
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,505评论 1 247
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,745评论 2 253
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,233评论 1 264
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,568评论 3 260
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,231评论 3 241
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,141评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,939评论 0 201
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,954评论 2 283
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,784评论 2 275

推荐阅读更多精彩内容