Three.js开发指南：WebGL的JavaScript 3D库（原书…|5985492 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美 乔斯 德克森Jos Dirksen 著，杨芬 赵汝达 译

图书标签:

• Three
• js
• WebGL
• JavaScript
• 3D
• 图形编程
• 计算机图形学
• 前端开发
• 游戏开发
• 技术
• 编程

店铺： 互动出版网图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111570134

商品编码：13489910059

丛书名： Web开发技术丛术

出版时间：2017-06-01

书[0名0]：	Three.js开发指南：WebGL的 3D库（原书[0第0]2版）|5985492
图书定价：	69元
图书作者：	（美）乔斯·德克森（Jos Dirksen）
出版社：	机械工业出版社
出版日期：	2017/6/1 0:00:00
ISBN号：	9787111570134
开本：	16开
页数：	0
版次：	1-1

内容简介

本书通过[0大0]量的交互案例和示例代码介绍了Three.js提供的各种API，让读者不需要了解很难编程的WebGL的底层细节及复杂的着色语言，只需[0大0]致了解及HTML，就能轻松地在浏览器中创建二维和三维应用及图形。本书共12章，涉及以下内容：使用Three.js创建三维场景，构建场景的基本组件，Three.js中的光源、材质、几何体以及粒子、精灵和点云，创建和加载网格、几何体，创建动画和移动摄像机，加载和使用纹理，自定义着色器和后期处理，在场景中添加物理效果和声音等。

目录

前言 [0第0]1章　使用Three. js创建你的个三维场景1 1.1　准备工作4 1.2　获取源码5 1.2.1　通过Git获取代码仓库5 1.2.2　下载并解压缩档案文件5 1.2.3　测试示例6 1.3　搭建HTML框架9 1.4　渲染并查看三维对象10 1.5　添加材质、光源和阴影效果14 1.6　让你的场景动起来16 1.6.1　引入requestAnimationFrame()方[0法0]16 1.6.2　旋转立方体17 1.6.3　弹跳球18 1.7　使用dat.GUI简化试验流程19 1.8　场景对浏览器的自适应21 1.9　总结22 [0第0]2章　构建Three.js场景的基本组件23 2.1　创建场景23 2.1.1　场景的基本功能24 2.1.2　给场景添加雾化效果29 2.1.3　使用overrideMaterial属性30 2.2　几何体和网格31 2.2.1　几何体的属性和方[0法0]31 2.2.2　网格对象的属性和方[0法0]36 2.3　选择合适的摄像机40 2.3.1　正交投影摄像机和透视投影摄像机40 2.3.2　将摄像机聚焦在指定点上44 2.4　总结45 [0第0]3章　[0学0]习使用Three.js中的光源46 3.1　Three.js中不同种类的光源46 3.2　基础光源47 3.2.1　THREE.AmbientLight47 3.2.2　THREE.PointLight51 3.2.3　THREE.SpotLight54 3.2.4　THREE.DirectionalLight58 3.3　特殊光源60 3.3.1　THREE.HemisphereLight60 3.3.2　THREE.AreaLight61 3.3.3　镜头光晕64 3.4　总结66 [0第0]4章　使用Three.js的材质67 4.1　理解材质的共有属性68 4.1.1　基础属性68 4.1.2　融合属性69 4.1.3　高级属性70 4.2　从简单的网格材质开始70 4.2.1　THREE.MeshBasicMaterial71 4.2.2　THREE.MeshDepthMaterial73 4.2.3　联合材质75 4.2.4　THREE.Mesh[0No0]rmalMaterial76 4.2.5　THREE.MeshFaceMaterial78 4.3　高级材质81 4.3.1　THREE.MeshLambertMaterial81 4.3.2　THREE.MeshPhongMaterial82 4.3.3　用THREE.ShaderMaterial创建自己的着色器83 4.4　线性几何体的材质89 4.4.1　THREE.LineBasicMaterial89 4.4.2　THREE.LineDashedMaterial91 4.5　总结92 [0第0]5章　[0学0]习使用几何体93 5.1　THREE.js提供的基础几何体94 5.1.1　二维几何体94 5.1.2　三维几何体102 5.2　总结112 [0第0]6章　高级几何体和二元操作113 6.1　THREE.ConvexGeometry113 6.2　THREE.LatheGeometry115 6.3　通过拉伸创建几何体116 6.3.1　THREE.ExtrudeGeometry117 6.3.2　THREE.TubeGeometry119 6.3.3　从SVG拉伸120 6.3.4　THREE.ParametricGeometry122 6.4　创建三维文本124 6.4.1　渲染文本124 6.4.2　添加自定义字体126 6.5　使用二元操作组合网格127 6.5.1　subtract函数129 6.5.2　intersect函数132 6.5.3　union函数133 6.6　总结134 [0第0]7章　粒子、精灵和点云135 7.1　理解粒子135 7.2　粒子、THREE.PointCloud和THREE.PointCloudMaterial138 7.3　使用HTML5画布样式化粒子140 7.3.1　在THREE.CanvasRenderer中使用HTML5画布140 7.3.2　在WebGLRenderer中使用HTML5画布142 7.4　使用纹理样式化粒子144 7.5　使用精灵贴图149 7.6　从高级几何体创建THREE.Point Cloud153 7.7　总结155 [0第0]8章　创建、加载高级网格和几何体156 8.1　几何体组合与合并156 8.1.1　对象组合156 8.1.2　将多个网格合并成一个网格158 8.1.3　从外部资源中加载几何体160 8.1.4　以Three.js的JSON格式保存和加载161 8.1.5　使用Blender165 8.1.6　导入三维格式文件169 8.2　总结179 [0第0]9章　创建动画和移动摄像机180 9.1　基础动画180 9.1.1　简单动画181 9.1.2　选择对象182 9.1.3　使用Tween.js实现动画184 9.2　使用摄像机186 9.2.1　轨迹球控制器187 9.2.2　飞行控制器189 9.2.3　翻滚控制器190 9.2.4　视角控制器191 9.2.5　轨道控制器192 9.3　变形动画和骨骼动画193 9.3.1　用变形目标创建动画195 9.3.2　用骨骼和蒙皮创建动画198 9.4　使用外部模型创建动画200 9.4.1　使用Blender创建骨骼动画201 9.4.2　从Collada模型加载动画203 9.4.3　从雷神之锤模型中加载动画204 9.5　总结205 [0第0]10章　加载和使用纹理206 10.1　将纹理应用于材质206 10.1.1　加载纹理并应用到网格206 10.1.2　使用凹凸贴图创建褶皱210 10.1.3　使用[0法0]向贴图创建更加细致的凹凸和褶皱211 10.1.4　使用光照贴图创建阴影效果212 10.1.5　使用环境贴图创建反光效果214 10.1.6　高光贴图218 10.2　纹理的高级用途220 10.2.1　自定义UV映射220 10.2.2　重复纹理222 10.2.3　在画布上绘制图案并作为纹理224 10.2.4　将视频输出作为纹理227 10.3　总结229 [0第0]11章　自定义着色器和后期处理230 11.1　配置Three.js以进行后期处理230 11.2　后期处理通道233 11.2.1　简单后期处理通道233 11.2.2　使用掩码的高级效果组合器239 11.2.3　使用THREE.ShaderPass自定义效果242 11.3　创建自定义后期处理着色器248 11.3.1　自定义灰度图着色器248 11.3.2　自定义位着色器251 11.4　总结253 [0第0]12章　在场景中添加物理效果和声音254 12.1　创建基本的Three.js场景254 12.2　材质属性259 12.3　基础图形260 12.4　使用约束限制对象的移动265 12.4.1　使用PointConstraint限制对象在两点间移动266 12.4.2　使用HingeConstraint创建类似门的约束267 12.4.3　使用SliderConstraint将移动限制在一个轴上269 12.4.4　使用ConeTwistConstraint创建类似球销的约束270 12.4.5　使用DOFConstraint实现细节的控制272 12.4.6　在场景中添加声源276 12.5　总结277

探索三维世界的无限可能：精通JavaScript驱动的WebGL开发 在数字时代，视觉体验的深度和沉浸感已成为吸引用户、传达复杂信息和创造引人入胜互动体验的关键。从精美的产品可视化到宏大的虚拟现实场景，三维图形不再是遥不可及的专业领域，而是越来越成为Web开发中不可或缺的一部分。本书将带领您踏上一段激动人心的旅程，深入探索使用JavaScript构建令人惊叹的三维体验的强大工具——Three.js。 理解核心：WebGL的基础与Three.js的角色 在深入Three.js之前，理解其背后支撑的技术至关重要。WebGL（Web Graphics Library）是基于OpenGL ES 2.0的JavaScript API，它允许在浏览器中渲染2D和3D图形，而无需任何插件。想象一下，这就像是浏览器内置了一个高性能的图形引擎，能够直接调用显卡的强大计算能力，将复杂的几何体、材质和光照转化为屏幕上栩栩如生的图像。 然而，直接编写WebGL的API是相当繁琐和复杂的。它涉及大量的底层操作，需要对图形管线、着色器（Shaders）等概念有深入的理解。这就像是直接用汇编语言编写程序，虽然功能强大，但开发效率低下且容易出错。 Three.js正是为了解决这个问题而生的。它是一个功能强大且易于使用的JavaScript 3D库，为WebGL提供了一个高级的抽象层。Three.js封装了大量的底层细节，用更直观、更面向对象的API，让开发者能够更专注于三维场景的设计和交互逻辑，而不是纠结于繁琐的WebGL调用。 精通Three.js的核心概念：构建您的第一个三维场景 本书将从最基础的概念入手，引导您逐步构建您的第一个Three.js三维场景。您将学习： 场景（Scene）： 一切的起点，它如同一个虚拟空间，容纳了所有的对象、相机和光源。理解场景的层级结构和如何组织其中的元素是构建复杂场景的基础。 相机（Camera）： 视角决定了用户在三维空间中看到的内容。我们将深入探讨不同类型的相机，如透视相机（PerspectiveCamera）和正交相机（OrthographicCamera），以及如何设置它们的位置、方向和视场，从而控制画面的表现。 渲染器（Renderer）： 负责将场景中的内容绘制到屏幕上。您将学习如何创建一个`WebGLRenderer`实例，并将其挂载到HTML元素上，以及如何使用`render()`方法将场景渲染到指定的画布上。 几何体（Geometry）： 构成三维世界的基本形状。我们将从最简单的几何体开始，如立方体（BoxGeometry）、球体（SphereGeometry）、平面（PlaneGeometry），并学习如何创建自定义的几何体，甚至导入外部模型。 材质（Material）： 定义了物体表面的外观，包括颜色、纹理、光照反射等。您将接触到各种强大的材质类型，例如： `MeshBasicMaterial`： 最简单的材质，不受光照影响，适用于纯色或纹理的显示。 `MeshLambertMaterial`： 模拟漫反射，物体表面颜色会根据光照方向而变化，效果比较柔和。 `MeshPhongMaterial`： 模拟镜面反射，可以表现出高光效果，更加真实。 `MeshStandardMaterial`： 基于物理的渲染（PBR）材质，能够更准确地模拟真实世界的光照交互，实现高度逼真的效果。 网格（Mesh）： 几何体和材质的结合体，是三维场景中最基本的可见元素。您将学习如何创建`Mesh`对象，并将其添加到场景中。 让场景“活”起来：光照、动画与交互 静态的三维模型固然吸引人，但真正让用户沉浸其中的是动态的视觉效果和丰富的交互体验。本书将详细阐述如何为您的三维场景注入生命力： 光照（Lighting）： 光照是营造真实感和氛围的关键。您将学习： 环境光（AmbientLight）： 提供全局的、均匀的光照，使场景中的所有物体都能看到，避免出现纯黑的阴影。 方向光（DirectionalLight）： 模拟来自远方的平行光，如太阳光，具有明确的方向和阴影。 点光源（PointLight）： 模拟一个点发出的光，光照强度随距离衰减，可以模拟灯泡等光源。 聚光灯（SpotLight）： 模拟一个具有方向性和范围的光锥，常用于舞台照明或手电筒效果。 光照贴图（Lightmap）： 预先烘焙的光照信息，可以显著提高渲染效率，尤其适用于静态场景。 阴影（Shadows）： 实现逼真的三维效果，必不可少。您将学习如何启用和配置阴影映射，以及理解其性能影响。 动画（Animation）： 让物体动起来，可以是简单的旋转、移动，也可以是复杂的骨骼动画。我们将探索： `requestAnimationFrame`： Web标准的动画循环机制，确保动画在浏览器最佳帧率下流畅运行。 `Clock` 类： 用于测量时间，是实现平滑动画的关键。 `AnimationMixer` 和 `AnimationClip`： 用于处理和播放加载的具有动画的模型，如FBX、glTF等格式。 缓动函数（Easing Functions）： 控制动画的变化速度和节奏，使动画更加自然生动。 交互（Interaction）： 让用户能够与三维场景进行互动，是提升用户体验的关键。您将学习： 鼠标和触摸事件： 监听用户的鼠标点击、移动、拖拽以及触摸操作。 `Raycaster`： 一种非常有用的工具，用于检测射线与三维对象之间的交点，实现物体的拾取、选中和触发事件。 控件（Controls）： Three.js提供了多种预制的相机控件，如`OrbitControls`（轨道控制器，允许用户围绕目标进行旋转、缩放和平移）、`TrackballControls`（轨迹球控制器）等，它们能够极大地简化交互式场景的开发。 提升渲染质量与性能：高级技术与最佳实践 随着场景复杂度的增加，渲染质量和性能优化变得尤为重要。本书将深入探讨： 材质的高级应用： 纹理（Textures）： 如何加载和应用各种图像纹理，如颜色贴图（Albedo Map）、法线贴图（Normal Map）、粗糙度贴图（Roughness Map）、金属度贴图（Metallic Map）等，以创造丰富的表面细节。 纹理过滤与环绕模式： 控制纹理在不同情况下的显示效果。 着色器（Shaders）： 虽然Three.js提供了很多内置材质，但有时需要编写自定义着色器（GLSL），以实现独特的光照效果、后处理效果或自定义渲染管线。您将接触到如何使用`ShaderMaterial`，并理解着色器语言的基本概念。 后处理（Post-processing）： 在场景渲染完成后，应用各种图像滤镜来增强视觉效果，例如： 抗锯齿（Anti-aliasing）： 使边缘更加平滑。 景深（Depth of Field）： 模拟相机对焦时的模糊效果。 辉光（Glow/Bloom）： 模拟明亮区域向周围扩散的光晕。 颜色校正（Color Correction）： 调整画面的色彩饱和度、对比度等。 性能优化（Performance Optimization）： 几何体合并（Geometry Merging）： 将多个相同的几何体合并成一个，减少Draw Call。 实例化（Instancing）： 高效渲染大量相同的物体，例如成千上万棵树或粒子。 LOD（Level of Detail）： 根据物体与相机的距离，显示不同细节的模型，以节省计算资源。 剔除（Culling）： 避免渲染不在相机视锥体内的物体。 纹理压缩与Mipmaps： 减小纹理内存占用，提高加载速度。 内存管理： 理解Three.js对象的生命周期，并进行有效的资源释放。 模型加载与管理： 支持的格式： 深入了解常用的三维模型格式，如glTF、FBX、OBJ等，以及如何使用Three.js加载它们。 模型优化： 如何对导入的模型进行后处理，以适应Web环境。 将Three.js融入实际应用：案例研究与项目实战 理论知识需要通过实践来巩固。本书将提供一系列精心设计的案例研究和项目实战，涵盖： 产品可视化： 构建交互式的产品展示，让用户可以360度旋转、缩放，并更换材质和颜色。 数据可视化： 将复杂的数据以三维图表、地理信息系统（GIS）等形式呈现，提供更直观的洞察。 游戏开发基础： 探索如何使用Three.js构建简单的2D或3D游戏，包括物理引擎的集成。 虚拟漫游与导览： 创建沉浸式的虚拟场景，让用户可以自由探索。 建筑与室内设计可视化： 展示建筑模型，允许用户在其中漫游，并调整家具布局。 艺术与创意展示： 利用Three.js的强大能力，创造独特的艺术装置和互动体验。 超越基础：探索Three.js的生态系统与未来 Three.js的强大之处不仅在于其核心功能，还在于其活跃的社区和丰富的生态系统。您将了解到： 常用插件与扩展： 探索为Three.js提供的各种插件，如物理引擎（Ammo.js, Cannon.js）、VR/AR支持、粒子系统等，以扩展其功能。 社区资源： 如何利用Three.js的官方文档、社区论坛、GitHub仓库等资源，解决开发中遇到的问题。 WebXR： 学习如何使用Three.js构建适用于虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的Web应用，将三维体验带入更广阔的领域。 最新发展与趋势： 了解Three.js的最新版本特性和未来发展方向，保持技术的前沿性。 谁适合阅读本书？ 本书适合以下人群： Web开发者： 想要在自己的Web应用中集成三维元素，提升用户体验的JavaScript开发者。 前端工程师： 希望掌握一项前沿技术，为自己的技能组合增添亮点的工程师。 游戏开发者： 对Web端3D游戏开发感兴趣，寻求一个易于上手且功能强大的库的开发者。 对3D图形和可视化有浓厚兴趣的学习者： 愿意投入时间学习并动手实践的个人。 结束语 掌握Three.js，意味着您获得了在Web浏览器中创造无限三维可能性的钥匙。这本书将是您开启这段精彩旅程的可靠伙伴，从基础的场景搭建到复杂的交互设计，从性能优化到前沿技术，它将为您提供全面而深入的指导。准备好迎接一个充满视觉惊喜和互动乐趣的三维世界吧！

评分☆☆☆☆☆

说实话，市面上介绍此类前沿技术的书籍汗牛充栋，但真正能让人“用起来”的却凤毛麟角。这本书的优势在于其极强的实操性。它不是那种空谈理论让你望而却步的学术著作，而是真正地站在一个开发者——也许是和我一样，刚刚踏入Web 3D世界的新手——的角度来构建知识体系的。我特别欣赏它在代码示例上的精妙设计。每一个代码块都不是孤立的，而是相互关联、层层递进地构建起一个完整的应用。当我在尝试复现某个效果时，发现书中的代码可以直接拿来运行，并且通过微调参数就能观察到预期的变化，这种即时反馈的学习体验，是其他很多教材无法比拟的。此外，作者对一些常见问题的预判和解决方案的提供，也体现了其丰富的实战经验。比如，跨浏览器兼容性处理、移动端适配策略等，这些都是在实际项目中经常遇到的“拦路虎”，书中都有提及并给出了成熟的应对之道。阅读这本书的过程，仿佛有一位经验丰富的导师在旁边手把手地指导，让人信心倍增。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格非常鲜明，它带着一种沉稳而又充满激情的语气，让人在枯燥的技术学习中也能感受到创作者的热忱。我特别喜欢作者在引入新概念时所采用的类比和比喻，这些技巧有效地消解了抽象概念的晦涩感。例如，在讲解相机模型时，作者用现实生活中的摄影原理进行类比，使得透视投影和正交投影的区别一下子就变得直观明了。这种“翻译”技术语言的能力，是区分一本优秀技术书籍和普通参考手册的关键所在。阅读过程中，我仿佛置身于一个由代码构成的三维空间中，每掌握一个知识点，就好像为这个空间添加了一个新的维度或更精细的纹理。它没有采用那种冷冰冰的教科书式语言，而是充满了与读者对话的亲切感，让人愿意花更多时间去探索其中的奥秘。这种阅读体验，绝对是技术学习过程中的一种享受。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一个词来概括这本书对我的影响，那就是“赋能”。在阅读之前，我总觉得构建高性能的3D应用是少数专家的领域，需要深厚的计算机图形学背景。然而，这本书像一把钥匙，打开了通往这个领域的大门，让我意识到，借助现代JavaScript库的力量，许多复杂的视觉效果是完全可以在Web平台上实现的。它不仅教授了如何使用现成的工具，更重要的是，它在关键节点启发读者去思考“如何做得更好”。书中所展示的那些高级应用案例，比如复杂的粒子系统模拟、环境光遮蔽的实现路径，都极大地拓宽了我的技术视野和想象空间。我甚至在完成书中项目的过程中，就开始构思自己独特的交互式展示方案。这本书不仅教会了我如何“构建”，更重要的是，它激发了我想要“创造”的欲望，使其成为我书架上近期内最常翻阅的技术参考书之一，其实用价值和启发价值都是顶级的。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的编排结构深感佩服，它成功地平衡了入门友好度和专业深度的关系。很多技术书籍在入门部分总是过于简略，导致读者在进入核心内容时会感到吃力，而这本书则不然。它花了相当的篇幅来夯实基础，确保读者对Web图形学的基本概念，比如坐标系、投影变换、光栅化流程等有一个扎实的理解，这为后续学习那些炫酷的视觉效果打下了坚实的地基。当我深入到后期关于自定义着色器（Shader）的章节时，发现即便是对GLSL语法不太熟悉的读者，也能通过书中提供的清晰的注释和对比，逐步掌握如何编写属于自己的顶点和片元着色器。这种循序渐进的引导，极大地降低了Web 3D学习的门槛。而且，书中对不同渲染模式（如PBR材质）的讲解非常透彻，不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这样做会得到这样的效果”，这种对底层逻辑的追溯，让技术理解更加深刻和牢固，避免了机械记忆API的弊端。

评分☆☆☆☆☆

这本关于JavaScript 3D图形编程的书，确实是本值得细细品味的佳作。从我接触这方面技术以来，深知理论和实践结合的重要性，而这本书恰恰在这两方面都做得相当扎实。它不仅仅罗列了各种API调用，更是深入浅出地讲解了底层的一些渲染原理，这对于想要真正掌握这门技术的读者来说，是极其宝贵的。我记得我初次尝试构建一个复杂的场景时，总是在光照和阴影的处理上遇到瓶颈，这本书提供的详尽案例和调试思路，让我茅塞顿开。作者的讲解逻辑非常清晰，从基础几何体的搭建到复杂的材质和动画的实现，每一步都安排得井井有条，让人感觉学习过程是循序渐进、水到渠成的。尤其是对于性能优化那一章节的剖析，它没有停留在表面，而是深入到了GPU层面的一些优化技巧，这对于开发大型、高性能的Web 3D应用至关重要。总体来说，这本书提供的知识深度和广度，远超出我预期的“指南”范畴，更像是一部系统的参考手册和实战宝典的结合体。

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书不错

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