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編輯推薦： Three.js已成为创建令人惊叹的3D WebGL内容的行业标准。在本书中，你将学习Three.js的所有功能，了解如何将其与最新的物理引擎集成。你还将掌握直接在浏览器中创建身临其境的3D场景并制作动画的技巧，充分挖掘WebGL和现代浏览器的潜力。 內容簡介： Three.js在过去几年中已经成为创建令人惊叹的3D WebGL内容的标准方式。本书探讨Three.js的所有特性，并提供额外的内容，包括如何将Three.js与Blender、React、TypeScript以及最新的物理引擎进行集成。本书共分为四个部分：第一部分介绍搭建开发环境和运行Three.js；第二部分介绍Three.js的核心组件；第三部分介绍如何创建复杂的几何体、动画和纹理；第四部分介绍后期处理、物理模拟和音频集成。本书专为JavaScript开发者编写，旨在帮助他们掌握Three.js库的用法。 關於作者： Jos Dirksen拥有近20年的软件开发和架构设计经验，涵盖从后端开发（如Java、Kotlin和Scala）到前端开发（使用HTML5、CSS、JavaScript和TypeScript）的多种技术。除了熟练运用这些技术外，Jos还经常在技术会议上发表演讲，并在博客上分享关于新技术和有趣技术的文章。他还喜欢尝试新技术，并探索如何利用它们来创建美观的数据可视化。他目前是一名自由职业的全栈工程师，参与多个Scala和TypeScript项目。Jos曾在私营公司（如ING、ASML、Malmberg和Philips）和国营机构（如美国国防部和阿姆斯特丹港）担任过许多不同的角色。 目錄： Contents　目　　录 前言 关于作者 关于审校者 第一部分　搭建开发环境和 运行Three.js 第1章　使用Three.js创建你的 　　　　第一个3D场景2 1.1　技术要求5 1.2　测试和实验示例9 1.3　探索Three.js应用程序的 　　 HTML结构11 1.4　渲染和查看3D对象13 1.4.1　设置场景14 1.4.2　添加光源16 1.4.3　添加网格17 1.4.4　添加动画循环19 1.4.5　使用lil-gui来控制属性， 　　　从而使实验更容易23 1.5　辅助工具25 1.6　本章小结26 第2章　Three.js应用程序的基本组件28 2.1　创建场景28 2.2　几何体和网格的关系38 2.2.1　几何体的属性和函数38 2.2.2　网格的函数和属性44 2.3　针对不同的场景使用不同的相机47 2.3.1　正交相机与透视相机48 2.3.2　确定相机需要看向的位置53 2.3.3　调试相机的视角53 2.4　本章小结55 第3章　在Three.js中使用光源56 3.1　Three.js提供了哪些类型的光源57 3.2　如何使用基本光源57 3.2.1　THREE.AmbientLight58 3.2.2　THREE.SpotLight60 3.2.3　THREE.PointLight67 3.2.4　THREE.DirectionalLight70 3.2.5　使用THREE.Color对象72 3.3　特殊光源74 3.3.1　THREE.HemisphereLight74 3.3.2　THREE.RectAreaLight76 3.3.3　THREE.LightProbe77 3.3.4　THREE.LensFlare80 3.4　本章小结83 第二部分　Three.js核心组件 第4章　使用Three.js材质86 4.1　常见的材质属性87 4.1.1　基本属性87 4.1.2　混合属性89 4.1.3　高级属性89 4.2　从简单材质开始90 4.2.1　THREE.MeshBasicMaterial90 4.2.2　THREE.MeshDepthMaterial94 4.2.3　组合材质95 4.2.4　THREE.MeshNormalMaterial95 4.2.5　为单个网格对象指定多个材质98 4.3　高级材质102 4.3.1　THREE.MeshLambertMaterial103 4.3.2　THREE.MeshPhongMaterial104 4.3.3　THREE.MeshToonMaterial106 4.3.4　THREE.MeshStandardMaterial106 4.3.5　THREE.MeshPhysicalMaterial108 4.3.6　THREE.ShadowMaterial109 4.3.7　使用自定义着色器与THREE. 　　　ShaderMaterial109 4.3.8　使用CustomShaderMaterial 　　　自定义现有着色器114 4.4　线形几何体可以使用的材质115 4.4.1　THREE.LineBasicMaterial115 4.4.2　THREE.LineDashedMaterial118 4.5　本章小结119 第5章　基本几何体120 5.1　2D几何体121 5.1.1　THREE.PlaneGeometry121 5.1.2　THREE.CircleGeometry123 5.1.3　THREE.RingGeometry125 5.1.4　THREE.ShapeGeometry126 5.2　3D几何体131 5.2.1　THREE.BoxGeometry131 5.2.2　THREE.SphereGeometry132 5.2.3　THREE.CylinderGeometry134 5.2.4　THREE.ConeGeometry135 5.2.5　THREE.TorusGeometry136 5.2.6　THREE.TorusKnotGeometry137 5.2.7　THREE.PolyhedronGeometry140 5.2.8　THREE.IcosahedronGeometry142 5.2.9　THREE.TetrahedronGeometry142 5.2.10　THREE.OctahedronGeometry142 5.2.11　THREE.Dodecahedron- 　　　　Geometry144 5.3　本章小结144 第6章　高级几何体146 6.1　学习高级几何体146 6.1.1　THREE.ConvexGeometry147 6.1.2　THREE.LatheGeometry148 6.1.3　BoxLineGeometry150 6.1.4　THREE.RoundedBox- 　　　Geometry151 6.1.5　TeapotGeometry152 6.2　通过2D形状创建3D几何体153 6.2.1　THREE.ExtrudeGeometry153 6.2.2　THREE.TubeGeometry155 6.2.3　从SVG图像中拉伸3D形状157 6.2.4　THREE.ParametricGeometry160 6.3　用于调试的几何体163 6.3.1　THREE.EdgesGeometry163 6.3.2　THREE.WireFrameGeometry164 6.4　创建一个3D文字网格165 6.4.1　渲染文本165 6.4.2　添加自定义字体167 6.4.3　使用Troika库创建文本168 6.5　本章小结169 第7章　点和精灵170 7.1　理解点和精灵171 7.2　使用纹理样式化粒子175 7.2.1　使用HTML canvas绘制图像175 7.2.2　使用纹理来设置粒子的样式177 7.3　使用精灵贴图183 7.4　从现有几何体创建THREE.Points186 7.5　本章小结187 第三部分　创建复杂的几何体、 动画和纹理 第8章　创建和加载复杂的网格 　　　　和几何体190 8.1　几何体分组和合并190 8.1.1　对象分组190 8.1.2　合并几何体194 8.2　从外部资源加载几何体196 8.3　从3D文件格式导入202 8.3.1　OBJ和MTL格式202 8.3.2　加载glTF模型206 8.3.3　展示完整的乐高模型207 8.3.4　加载基于voxel的模型208 8.3.5　从PDB渲染蛋白质211 8.3.6　从PLY模型加载点云214 8.3.7　其他加载器215 8.4　本章小结216 第9章　动画和移动相机217 9.1　基本动画217 9.1.1　简单动画218 9.1.2　选择和移动对象220 9.1.3　使用Tween.js来创建动画224 9.2　通过相机实现动画228 9.2.1　ArcballControls228 9.2.2　TrackBallControls230 9.2.3　FlyControls232 9.2.4　FirstPersonControls233 9.2.5　OrbitControls235 9.3　变形和蒙皮动画236 9.3.1　使用变形目标实现动画236 9.3.2　使用变形目标和混合器 　　　 实现动画238 9.3.3　使用蒙皮动画实现动画244 9.4　使用外部模型创建动画247 9.4.1　使用gltfLoader247 9.4.2　使用fbxLoader可视化动作 　　　 捕捉模型249 9.4.3　从Quake模型加载动画251 9.4.4　从COLLADA模型加载动画251 9.4.5　使用BVHLoader可视化骨骼253 9.5　本章小结254 第10章　加载和使用纹理255 10.1　在材质中应用纹理255 10.1.1　加载纹理并将其应用于 　　　　网格255 10.1.2　使用凹凸贴图来为网格提供 　　　　更多的细节259 10.1.3　使用法线贴图实现更细致的 　　　　凹凸和皱纹261 10.1.4　使用位移贴图来改变顶点 　　　　　 的位置263 10.1.5　使用环境光遮蔽贴图添加 　　　　细致的阴影265 10.1.6　使用光照贴图创建伪光照 　　　　效果268 10.1.7　金属贴图和粗糙贴图269 10.1.8　使用透明贴图创建透明 　　　　模型271 10.1.9　使用发光贴图使模型发光273 10.1.10　使用高光贴图来确定模型 　　　　　 的闪亮度275 10.1.11　使用环境贴图创建伪反射277 10.1.12　重复包裹282 10.2　使用HTML5 canvas作为纹理 　　　的输入284 10.2.1　使用HTML5 canvas创建 　　　　颜色贴图285 10.2.2　使用canvas作为凸凹贴图286 10.2.3　使用视频输出作为纹理288 10.3　本章小结289 第四部分　后期处理、物理模拟 和音频集成 第11章　渲染后期处理292 11.1　设置Three.js以支持后期处理292 11.1.1　创建THREE.EffectCom- 　　　　poser293 11.1.2　配置THREE.EffectComposer 　　　　以进行后期处理294 11.1.3　更新渲染循环295 11.2　后期处理通道296 11.2.1　简单的后期处理通道297 11.2.2　在同一屏幕上显示多个 　　　　渲染器的输出302 11.2.3　其他简单通道303 11.3　高级EffectComposer流之 　　　使用遮罩305 11.3.1　高级通道—散景309 11.3.2　高级通道—环境光遮蔽311 11.4　使用THREE.ShaderPass 　　　自定义效果313 11.4.1　简单着色器314 11.4.2　模糊着色器318 11.5　创建自定义后期处理着色器320 11.5.1　自定义灰度着色器320 11.5.2　创建自定义位着色器324 11.6　本章小结325 第12章　给场景添加物理效果 　　　　　和音效326 12.1　使用Rapier创建基本Three.js 　　　　 场景327 12.1.1　设置世界和创建描述328 12.1.2　渲染场景并模拟世界330 12.2　在Rapier中模拟多米诺骨牌331 12.3　设置摩擦力和恢复力335 12.4　Rapier支持的形状338 12.5　使用关节限制对象的移动341 12.5.1　用固定关节连接两个对象341 12.5.2　使用球形关节连接对象342 12.5.3　使用旋转关节来限制两个 　　　　对象之间的旋转运动344 12.5.4　使用平移关节来限制一个 　　　　对象只能沿一个轴移动346 12.6　将声源添加到场景中348 12.7　本章小结350 第13章　结合使用Blender和 　　　　　Three.js351 13.1　从Three.js导出场景并将其 　　　导入Blender352 13.2　从Blender导出静态场景并将其 　　　导入Three.js356 13.3　从Blender导出动画并将其 　　　导入Three.js359 13.4　用Blender烘焙光照贴图和 　　　环境光遮蔽贴图365 13.4.1　在Blender中设置场景365 13.4.2　将光照加入场景367 13.4.3　将光照烘焙到纹理中369 13.4.4　导出场景并将其导入 　　　　Blender373 13.4.5　用Blender烘焙环境光 　　　　遮蔽贴图375 13.5　在Blender中进行自定义 　　　UV建模376 13.6　本章小结380 第14章　结合使用Three.js与React、 　　　　　TypeScript、Web-XR381 14.1　结合使用Three.js和TypeScript382 14.2　在TypeScript的帮助下集成 　　　Three.js和React385 14.3　在Three.js fibers的帮助下轻松 　　　集成Three.js和React389 14.4　Three.js和VR395 14.5　Three.js和AR400 14.6　本章小结402 內容試閱： Preface　前　　言 Three.js在过去几年中已经成为创建令人惊叹的3D WebGL内容的标准方式。在本书中，我们将探讨Three.js的所有特性，并提供额外的内容，包括如何将Three.js与Blender、React、TypeScript以及最新的物理引擎进行集成。 在本书中，你将学习如何在浏览器中直接创建和动画化沉浸式3D场景，充分利用WebGL和现代浏览器的潜力。 本书从Three.js使用的基本概念和模块开始，并通过大量的示例和代码帮助你详细了解这些基本主题。你还将学习如何使用纹理和材质创建逼真的3D对象。除了手动创建这些对象之外，我们还将解释如何从外部文件加载现有模型。接下来，你将了解如何使用Three.js内置的相机控件轻松控制相机，这将使你能够在你创建的3D场景中飞行或行走。然后，后面的章节将向你展示如何将HTML5视频和canvas元素用作3D对象的材质并为你的模型添加动画。你将学习如何使用变形和蒙皮动画，了解如何将物理效果（如重力和碰撞检测）添加到场景中。最后，我们将解释如何将Blender与Three.js结合使用，如何将Three.js与React和TypeScript集成，以及如何使用Three.js创建VR（Virtual Reality，虚拟现实）和AR（Augmented Reality，增强现实）场景。 通过阅读本书，你将掌握使用Three.js创建3D动画图形所需的技能。 目标读者 本书专为JavaScript开发者编写，旨在帮助他们掌握Three.js库的用法。 本书内容 第1章将介绍Three.js库，介绍如何设置你的开发环境，并展示如何创建你的第一个应用程序。 第2章将解释Three.js的核心概念，并介绍每个Three.js应用程序所需的基本组件。 第3章将介绍你可以在Three.js中使用的所有光源，以及如何将光源添加到你的Three.js场景中。 第4章将概述在使用Three.js创建可视化对象时可以使用的不同材质。 第5章将解释Three.js提供的基本几何体，以及如何使用和自定义它们。 第6章将详细解释Three.js提供的高级几何体。 第7章将描述如何在屏幕上创建和操作大量的点和精灵，以及如何更改这些点的外观。 第8章将提供关于如何组合和合并对象，以及如何从外部源加载现有模型的示例和说明。 第9章将介绍Three.js提供的不同相机控制方式，并解释在Three.js中动画是如何工作的，以及如何从外部源加载动画。 第10章将概述Three.js中提供的不同类型的纹理，并介绍如何使用它们来配置Three.js材质。 第11章将描述如何向场景添加渲染后期处理效果，如模糊、光晕和颜色调整。 第12章将介绍Rapier物理引擎库，它可以让你的对象相互作用，模拟现实世界。本章还将展示如何向场景添加有向音频。 第13章将提供有关如何将Blender与Three.js集成、交换模型以及使用Blender烘焙纹理的信息。 第14章将展示如何将Three.js与React和TypeScript结合使用，并概述Three.js对Web-XR标准的支持，以及如何创建VR和AR场景。 充分利用本书 阅读本书不需要具备太多的预备知识。唯一的要求是需要掌握一些基本的JavaScript知识。本书提供了有关如何设置开发环境、安装任何附加工具和库以及运行示例的说明。 本书涵盖的软件 操作系统要求 Three.js r147 Windows、macOS或Linux 下载示例代码文件 你可以从GitHub上的https://github.com/PacktPublishing/Learn-Three. js-Fourth-edition下载本书的示例代码文件。如果代码有更新，则将在GitHub存储库中更新。 About the Author　关于作者 Jos Dirksen拥有近20年的软件开发和架构设计经验。他具有广泛的技术经验，涵盖了从后端技术（如Java、Kotlin和Scala）到前端开发（使用HTML5、CSS、JavaScript和TypeScript）等多种技术。除了熟练运用这些技术外，Jos还经常在技术会议上发表演讲，并在他的博客上分享关于新技术和有趣技术的文章。他还喜欢尝试新技术，并探索如何最好地利用它们来创建美观的数据可视化。 他目前作为一名自由职业的全栈工程师，参与多个Scala和TypeScript项目。 在之前的工作中，Jos在私营公司（如ING、ASML、Malmberg和Philips）和国营机构（如美国国防部和荷兰鹿特丹港）担任过许多不同的角色。 我要感谢在我撰写本书期间给予我支持的人们。特别感谢我的妻子Brigitte，她一直在我身边支持我，以及我的妈妈Gerdie，她总是愿意帮助我们！ 关于审校者　About the Reviewer George Oscar Eugene Campbell自2017年以来一直从事JavaScript开发工作。他在Three.js、Next.js和TypeScript方面都有丰富的经验。他热爱编程所提供的自然创造力，并热衷于探索事物的艺术方面。 John Cotterell已从事前端创意开发工作20年。他的专业领域包括Three.js开发，以及AR、VR和相关的Web技术。最近，他花时间熟悉了Web音频API、GLSL和较新的WebGPU标准，并且目前正在开发自己的第一款商业游戏。 他居住在英国的贝德福德，除了玩游戏或开发游戏，他还喜欢花时间与他的女儿Shannon一起参观艺术画廊。 Mrunal Sawant技术高超，他广泛使用Three.js开发了各种可视化项目。他获得了工业数学与计算机应用的硕士学位。他是3D可视化、CAD/BIM以及数据互操作性（CAD数据交换）方面的技术专家。 Mrunal非常重视自己的事业，并通过积极参加体育运动和周游全国来践行他的座右铭“努力工作，尽情玩耍”（Work hard and play hard）。

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