庖丁解牛“Three.js-Raycaster.setFromCamera”
2023-01-09 17:51:03
Raycaster.setFromCamera：投射光线，点亮三维场景
导语：
在 Three.js 中，Raycaster 工具如同探照灯一般，照亮三维世界，指引我们探索其中的奥秘。Raycaster.setFromCamera 方法则是这盏探照灯的灯塔，精准定位光线投射方向。掌握这一方法，您将解锁 Three.js 的无限潜力，轻松实现光线投射和场景交互。
精准定位：从相机到屏幕坐标的光线之旅
Raycaster.setFromCamera 方法的运作原理堪称精准定位的典范。它接受两个参数：一个屏幕坐标数组 coords，和一个 Three.js 相机对象 camera。
首先，它将 coords 从屏幕坐标转换到归一化设备坐标 (NDC)。NDC 是一个以左下角为 (-1, -1)，右上角为 (1, 1) 的坐标系。然后，它将这个 NDC 坐标点投影到三维空间中，计算出从相机位置到这个三维坐标点的光线方向。最后，将此光线方向存储在 Raycaster 对象的 ray 属性中。
实际应用：一招制敌，尽显真功夫
Raycaster.setFromCamera 方法在 Three.js 中有着广泛的应用。例如：
- 检测物体交互： 您可以使用它来检测用户是否点击了场景中的某个对象。
- 模拟光线投射： 它可以模拟光线投射，实现逼真的光照效果。
- 场景导航： 通过投射光线，您可以探测场景中的障碍物和路径。
示例代码：一见倾心，知君用心
以下是一个使用 Raycaster.setFromCamera 方法的示例代码，它演示了如何检测用户对场景中物体的点击：
// 创建场景和相机
const scene = new THREE.Scene();
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
// 创建射线投射器
const raycaster = new THREE.Raycaster();
// 在“屏幕”上获取鼠标点击的位置
window.addEventListener('click', (event) => {
// 获取鼠标点击的位置
const coords = [event.clientX, event.clientY];
// 设置射线投射器的方向
raycaster.setFromCamera(coords, camera);
// 检测光线与场景中物体的交点
const intersects = raycaster.intersectObjects(scene.children);
// 如果光线与物体相交
if (intersects.length > 0) {
// 获取交点处的对象
const object = intersects[0].object;
// 执行某个操作，例如改变对象的材质颜色
object.material.color.set(0xff0000);
}
});
常见问题解答
1. 什么是归一化设备坐标 (NDC)？
NDC 是一种坐标系，其中左下角为 (-1, -1)，右上角为 (1, 1)。它用于在不同屏幕分辨率和设备上实现一致的光线投射。
2. 如何使用 Raycaster 检测场景中两个物体的碰撞？
您可以使用 Raycaster 来投射一条从一个物体到另一个物体的射线。如果射线与目标物体相交，则说明这两个物体发生了碰撞。
3. Raycaster.setFromCamera 方法只能用于透视相机吗？
是的，Raycaster.setFromCamera 方法仅适用于透视相机。对于正交相机，您需要使用 Raycaster.setFromScreen 方法。
4. 如何优化 Raycaster 的性能？
您可以通过减少场景中投射的射线数量来优化 Raycaster 的性能。例如，您可以只在需要的时候才投射射线，或者使用网格边界盒进行预先筛选。
5. 如何实现三维场景中的光线追踪效果？
您可以使用 Raycaster.intersectObjects() 方法实现基本的光线追踪效果。投射多条射线并递归地检查每个交点的反射和折射可以获得更复杂的效果。
结语：
Raycaster.setFromCamera 方法是 Three.js 中一个功能强大的工具，它为您提供控制三维场景中光线投射的能力。掌握这一方法将大大增强您的 Three.js 技能，为您的项目增添互动性和真实性。从探索物体交互到创造逼真的光照效果，Raycaster.setFromCamera 方法都是您的得力助手。
