让 Three.js 物体匀速运动：精益求精的指南

在 Three.js 的迷人世界中，赋予物体生命是任何交互式场景的关键。其中一个基本但至关重要的任务是使物体平滑地匀速运动。本文旨在为读者提供一个全面的指南，介绍在 Three.js 中控制物体运动的精髓。从了解基本原理到深入探讨高级技术，我们将踏上一次旅程，揭开让物体栩栩如生的奥秘。

了解物体运动的基本原理

requestAnimationFrame()：动画的核心

在 Three.js 中，requestAnimationFrame() 函数是控制物体运动的关键。它以每秒 60 帧的速度调用给定的回调函数，从而在浏览器中创建流畅的动画。每次调用回调函数时，都可以使用dt（自上次调用以来经过的时间）来计算物体的位置和旋转。

Tween.js：轻松实现复杂运动

Tween.js 是一个强大的库，可以简化物体运动的创建。它提供了广泛的缓动函数，允许开发人员指定物体的运动方式（例如线性、正弦或弹性）。只需设置一个目标位置和旋转，Tween.js 就会自动计算中间帧，确保平滑的过渡。

物理引擎：逼真的运动模拟

物理引擎，如 Cannon.js 或 Ammo.js，可以模拟物体在重力和其他力作用下的逼真运动。它们为物体提供了质量、速度和角速度等属性，使开发人员能够创建更真实的场景。

实践指南：让物体匀速运动

使用 requestAnimationFrame() 实现基本运动

const animate = function (time) {
  requestAnimationFrame(animate);

  // 计算自上次调用以来经过的时间
  const dt = time - previousTime;

  // 根据dt计算物体的运动
  object.position.x += speed * dt;

  // 保存当前时间用于下一次调用
  previousTime = time;

  // 渲染场景
  renderer.render(scene, camera);
};

使用 Tween.js 创建平滑过渡

// 创建一个缓动对象
const tween = new TWEEN.Tween(object.position)
  .to({ x: targetX }, 1000)  // 1000 毫秒内移动到目标位置 x
  .easing(TWEEN.Easing.Linear.None)  // 使用线性缓动
  .start();

// 在动画循环中更新缓动值
function animate(time) {
  requestAnimationFrame(animate);
  TWEEN.update(time);

  // 渲染场景
  renderer.render(scene, camera);
}

使用物理引擎模拟逼真运动

// 创建一个物理世界
const world = new CANNON.World();

// 创建一个物体并添加到世界中
const objectBody = new CANNON.Body({
  mass: 1,  // 物体的质量
  position: new CANNON.Vec3(0, 10, 0)  // 物体的初始位置
});
world.addBody(objectBody);

// 在动画循环中更新物理世界
function animate(time) {
  requestAnimationFrame(animate);

  // 更新物理世界
  world.step(1 / 60);  // 以每秒 60 帧的速度更新

  // 根据物理世界的计算更新物体的可视化
  object.position.copy(objectBody.position);

  // 渲染场景
  renderer.render(scene, camera);
}

结论

控制物体运动是 Three.js 的核心方面，了解基本原理和使用适当的技术对于创建逼真而交互式的场景至关重要。本文概述了使用 requestAnimationFrame()、Tween.js 和物理引擎实现物体匀速运动的方法。通过掌握这些技巧，开发人员可以将他们的 Three.js 项目提升到一个新的水平，带来令人惊叹的视觉体验。