浅说three.js三维坐标系

本节的目的就是为了加强对 threejs三维空间的认识。

三维坐标系

三维笛卡尔坐标系是在 二维笛卡尔坐标系 的基础上根据右手定则增加 第三维坐标（即Z轴） 而形成的。

三维坐标系分类

Three.js 三维坐标系 -- 辅助观察坐标系(AxesHelper)

Three.js提供了一个 AxesHelper 类，可以用来创建一个可视化的三维坐标系，可以用来辅助编写Three.js程序。

threejs中坐标体系是右手坐标系

THREE.AxesHelper()的参数表示坐标系坐标轴线段尺寸大小，你可以根据需要改变尺寸。

https://threejs.org/docs/index.html?q=axesHelper#api/zh/helpe...

构造函数

AxesHelper( size : Number )

size -- (可选的) 表示代表轴的线段长度. 默认为 1. size尽量比场景大

可以在创建的3维度场景后面添加坐标系

// 改变AxesHelper构造函数的参数，可以改变三维坐标轴的大小，
// 参数设置坐标轴大小,150，编写程序的时候，可以根据相机参数调整为合适的值，如果太小可以无法显示出来
var axesHelper = new THREE.AxesHelper( 150 );

// 和网格模型Mesh一样，AxesHelper你也可以理解为一个模型对象，需要插入到场景中
scene.add( axesHelper );

// 三维坐标系模型对象axesHelper和普通网格模型对象一样可以通过position属性设置位置
// axesHelper的基类是LineSegments
axesHelper.position.y = -54

如上图，我们添加了坐标系。但是有个问题：看不到坐标原点。

所以，我们还需要优化一下。这就用到了 材质半透明设置

材质半透明设置

设置材质半透明,这样可以看到坐标系的坐标原点。

修改网格材质 transparent:true,//开启透明 opacity:0.5,//设置透明度

全部代码

// 定义一个基础网格材质(MeshBasicMaterial)，设置为红色
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
    color: 0xff0ff0, // 红色材质
    transparent:true,//开启透明
    opacity:0.5,//设置透明度
})

XYZ轴

通过Three.js类AxesHelper创建一个三维坐标系三个坐标轴的颜色分别为红绿蓝(RGB)，R、G、B.

三种颜色坐标轴是分别表示X、Y、Z轴，也就是 红色轴是X轴，绿色轴是Y轴，蓝色轴是Z轴.

three.js的3D坐标系默认y轴朝上

你可以通过设置一个网格模型的.position属性去验证。

坐标轴修改实践

设置模型在坐标系中的位置或尺寸

通过模型的位置、尺寸设置，加深3D坐标系的概念。

测试：设置长方体xyz不同方向尺寸

// 设置几何体长宽高，也就是x、y、z三个方向的尺寸
//对比三个参数分别对应xyz轴哪个方向
new THREE.BoxGeometry(100, 60, 20);

测试：改变位置

// 设置模型mesh的xyz坐标
mesh.position.set(100,0,0);

改变相机参数——预览新的渲染效果

相机放在x轴负半轴，目标观察点是坐标原点，这样相当于相机的视线是沿着x轴正方向，只能看到长方体的一个矩形平面。

camera.position.set(-1000, 0, 0);
camera.lookAt(0, 0, 0);

// 相机视线沿着x轴负半轴，mesh位于相机后面，自然看不到
camera.position.set(-1000, 0, 0);
camera.lookAt(-2000, 0, 0);

相机far偏小，mesh位于far之外，物体不会显示在画布上。

// const camera = new THREE.PerspectiveCamera(30, width / height, 1, 3000);
// 你可以进行下面测试，改变相机参数，把mesh放在视锥体之外，看看是否显示
// 3000改为300，使mesh位于far之外，mesh不在视锥体内，被剪裁掉
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(30, width / height, 1, 300);

参考文档

• http://www.yanhuangxueyuan.com/doc/Three.js/AxesHelper.html