Three.js学习之正交投影照相机

Three.js：正交投影照相机的奥秘

前言

Three.js，作为webGL的一个开源框架，无疑是3D图形开发领域的一颗璀璨明珠。它为开发者提供了丰富的工具和方法，使得在网页上创建丰富的三维场景变得简单而有趣。今天，我们将聚焦于Three.js中的正交投影照相机，这是一类特殊的照相机，广泛应用于制图和建模领域。

一、理解照相机在图形学中的角色

在图形学中，照相机扮演了非常重要的角色。它定义了三维空间如何投影到二维屏幕上。投影方式的不同，决定了我们所看到的场景的表现形式。其中，正交投影照相机和透视投影照相机是最常见的两种类型。

二、透视与正交：两种投影方式的差异与应用场景

透视投影，给人一种空间感，远处的物体看起来会比近处的物体小，这是一种自然的、符合人眼观察世界的方式。而正交投影，更像是数学上的投影方式，所有的物体在投影后都保持其原始的大小和形状，不受到距离的影响。

在制图和建模领域，由于需要精确地展示物体的形状和大小，正交投影成为了首选。而在其他如游戏、电影等领域，为了呈现更为真实的场景，透视投影则更为常见。

三、深入正交投影照相机

在Three.js中，创建正交投影照相机非常简单。其构造函数为：Three.OrthographicCamera(left, right, bottom, near, far)。这五个参数分别代表了照相机拍摄到的六个面的位置。其中，near和far分别代表了近平面和远平面与相机中心点的垂直距离。这两个参数的值必须为正数，且far必须大于near。如果这两个值相等，那么视图体就会被压缩成一个平面，导致无法正常显示。

为了保证图像的横纵比例正确，我们需要确保(right-left)与(-bottom)的比例与canvas的宽高比例一致。这样，我们才能得到一个完美的正交投影效果。

Three.js为我们提供了强大的工具来创建三维场景。其中，正交投影照相机是制图和建模的重要工具。通过理解其工作原理和设置参数的方式，我们可以更好地利用这个工具来创建精确、生动的三维场景。希望这篇文章能为你带来启发和帮助。对于正在学习Three.js的小伙伴们，不妨深入一下正交投影照相机的奥秘吧！正交投影照相机：与实践

源码展示了一个使用Three.js库创建的简单三维场景。在这个场景中，有一个正方体被放置在一个正交投影照相机的前面。让我们深入这个代码示例以及它如何展示正交投影照相机的特性。

源码解读：

代码是一个简单的HTML页面，其中包含一个canvas元素用于渲染三维场景。页面加载时，通过`init`函数初始化场景、照相机和正方体。这里使用的是正交投影照相机（OrthographicCamera），它是一种将三维空间映射到二维屏幕上的工具。代码中创建了一个红色的正方体，并将其添加到场景中。

正交投影照相机的特点：

在Three.js中，正交投影照相机通过定义视景体的宽度、高度和来创建。它允许你定义一个固定大小的视场，无论距离多远，物体的大小都不会改变。这在某些应用场景中非常有用，比如创建UI界面或者需要保持物体大小不变的场景。

代码中的细节关注：

1. wireframe属性：代码中设置了正方体的材质为线框模式（wireframe: true）。这意味着正方体只渲染边框，内部不填充颜色。这是一种展示三维形状的常用方式，尤其是在设计阶段。

2. 长宽比例和视野范围：代码中的canvas元素宽高比为4:3，照相机的水平距离为4，垂直距离为3，长宽比例保持一致。如果改变照相机的水平距离，例如减小到2，物体会在视野范围内横向拉伸或压缩，这是因为正交投影相机的视野范围变化导致的。这展示了如何通过调整照相机的参数来改变场景的视角和物体的显示效果。

3. 相机位置的影响：相机位置决定了你能看到哪些物体和场景的部分。在这个例子中，相机默认面向z轴负方向放置，所以可以看到原点处的正方体。改变相机的位置会改变视野范围，进而影响你在屏幕上看到的画面。这是一个重要的概念，因为在创建三维应用时，相机位置和角度的选择至关重要。它们决定了观众如何看到场景和物体。通过调整这些参数，你可以创造出丰富多样的视觉效果。这个例子中展示的只是其中的一部分技巧。在实践中，还有很多其他的技巧和细节需要考虑和了解。通过学习和实践，你将能够掌握这个强大的工具并创造出令人惊叹的三维场景和应用程序。Three.js中的正交投影相机：位置、视角与视景体的微调

在Three.js这一强大的3D库中，正交投影相机为我们提供了一种观看3D场景的独特方式。本文将深入如何调整正交投影相机的位置、视角及视景体，帮助大家更好地掌握这一工具，为Three.js的学习与应用增添更多可能性。

我们来了解一下如何改变相机的位置。在Three.js中，通过设定相机的position属性，我们可以轻松地将相机向右移动一个单位。例如：

```javascript

var camera = new THREE.OrthographicCamera(-2, 2, 1.5, -1.5, 1, 10);

camera.position.set(1, 0, 5); // 将相机沿x轴向右移动一个单位

```

当我们移动相机时，所观察的物体也会随之相对移动。因为相机面向物体，所以当相机右移，物体就会向左移动。这一视觉效应为我们提供了灵活的视角调整方式。

接下来，我们谈谈如何调整视景体的位置。视景体是相机视野的边界框，通过调整其位置，我们可以改变相机的观察范围。例如：

```javascript

var camera = new THREE.OrthographicCamera(-1, 3, 1.5, -1.5, 1, 10); // 调整视景体至更靠右的位置

```

改变视景体位置和改变相机位置的操作类似，都是通过设定相机的position属性来实现。向右移动相机等同于将视景体设置得更靠右。

然后，我们来如何调整相机的角度。有时，我们可能需要让相机从一个特定的角度来观察场景。这可以通过设定相机的position和调用lookAt函数来实现：

```javascript

camera.position.set(4, -3, 5); // 设置相机位置

camera.lookAt(new THREE.Vector3(0, 0, 0)); // 指定相机看向场景中的某一点

```

在上述代码中，相机沿z轴负方向移动并指向原点。如果我们只使用lookAt函数而不改变位置，那么相机将始终面向原点方向，即使场景中的物体发生移动或变化。需要注意的是，lookAt函数接受的是一个THREE.Vector3的实例，不能写成camera.lookAt(0, 0, 0)。

本文介绍了Three.js中正交投影相机的使用方法，包括改变相机位置、调整视景体位置和改变相机角度等操作。希望这些内容对大家学习Three.js有所帮助。长沙网络推广狼蚁SEO将持续更新关于Three.js的学习心得和技巧，请大家继续关注我们的博客。请记得在代码中正确渲染场景（如使用`Cambrian.render('body')`）。