Three.js：剖析鼠标拾取的奥秘（射线追踪篇）

2023-11-25 22:13:11

一、射线追踪法概述

射线追踪法是一种通过从鼠标位置发射射线，并检测射线与场景物体是否相交来实现鼠标拾取的方法。Three.js提供了Raycaster对象来实现射线追踪法。Raycaster对象可以创建一条从鼠标位置发出的射线，并检测这条射线与场景物体是否相交。如果射线与物体相交，则Raycaster对象将返回一个包含交点信息的对象。

二、射线追踪法的原理

射线追踪法的原理非常简单：从鼠标位置发射一条射线，并检测这条射线与场景物体是否相交。如果射线与物体相交，则拾取成功。如下图所示：

[Image of ray tracing process]

鼠标点击或移动时，Three.js会获取鼠标在视口中的位置。
根据鼠标位置，Three.js计算出从相机到鼠标位置的射线方向。
Three.js使用Raycaster对象创建一条从相机到鼠标位置的射线。
Raycaster对象检测射线与场景物体是否相交。
如果射线与物体相交，则Raycaster对象将返回一个包含交点信息的对象。

三、射线追踪法的应用

射线追踪法在Three.js中有着广泛的应用，包括：

物体拾取：射线追踪法可以用来拾取场景中的物体。拾取成功后，您可以对拾取到的物体进行各种操作，例如移动、旋转、缩放等。
射线检测：射线追踪法可以用来检测射线与场景物体是否相交。这对于一些应用非常有用，例如物理模拟、碰撞检测等。
拾取交点：射线追踪法可以用来获取射线与场景物体相交的交点。这对于一些应用非常有用，例如拾取物体的表面位置、计算物体之间的距离等。

四、射线追踪法的代码示例

以下是一个使用射线追踪法实现鼠标拾取的代码示例：

const raycaster = new THREE.Raycaster();
const mouse = new THREE.Vector2();

function onMouseMove(event) {
  // 获取鼠标在视口中的位置
  mouse.x = (event.clientX / window.innerWidth) * 2 - 1;
  mouse.y = -(event.clientY / window.innerHeight) * 2 + 1;

  // 根据鼠标位置计算射线方向
  raycaster.setFromCamera(mouse, camera);

  // 检测射线与场景物体是否相交
  const intersects = raycaster.intersectObjects(scene.children);

  // 如果射线与物体相交，则拾取成功
  if (intersects.length > 0) {
    const object = intersects[0].object;

    // 对拾取到的物体进行操作
    object.material.color.set(0xff0000);
  }
}