三维空间中的错觉：立方体旋转之谜

2022-11-26 22:06:13

three.js 中立方体旋转错觉：深入探究透视投影的奥秘

引言

在三维世界中穿梭时，我们的大脑已经进化到可以理解和解释它。然而，当我们尝试在二维屏幕上创建三维对象时，就会出现一些有趣的错觉。本文将深入探讨 three.js 中立方体旋转错觉，揭示它背后的原理，并指导您使用 JavaScript 控制对象的旋转。

什么是 three.js？

three.js 是一个功能强大的 JavaScript 库，用于创建和渲染三维图形。它利用 WebGL，一种允许您在浏览器中渲染三维图形的 API。借助 three.js，您可以创建各种三维对象，从立方体到球体再到圆柱体。

立方体旋转错觉

当我们在 three.js 中创建一个立方体时，我们会注意到它似乎被旋转过，即使我们没有对其进行任何旋转操作。这是由于 three.js 默认使用透视投影。透视投影是一种模拟人眼如何看到三维空间的投影方式。它使远处的物体看起来更小，并导致物体边缘看起来弯曲。

立方体旋转错觉就是透视投影的直接结果。当我们从一个角度观察立方体时，我们会同时看到它的正面和侧面。但是，当我们旋转立方体时，正面和侧面会逐渐消失，而背面和侧面会逐渐出现。这些变化会欺骗我们的大脑，让我们认为立方体正在旋转。

如何使用 JavaScript 控制立方体旋转

要创建旋转立方体，我们可以使用 three.js 提供的 BoxGeometry 类来创建立方体几何体。然后，我们可以使用 Mesh 类创建一个立方体网格，并利用 WebGLRenderer 类渲染它。通过操纵这些类的属性，我们可以控制立方体的旋转速度和方向。

代码示例

以下代码展示了如何在 three.js 中创建旋转立方体：

// 创建场景
const scene = new THREE.Scene();

// 创建相机
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);

// 创建立方体几何体
const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1);

// 创建立方体网格
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);

// 将立方体添加到场景
scene.add(cube);

// 创建渲染器
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);

// 将场景和相机添加到渲染器
renderer.render(scene, camera);

// 控制立方体旋转
function animate() {
  requestAnimationFrame(animate);

  // 旋转立方体
  cube.rotation.x += 0.01;
  cube.rotation.y += 0.01;

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

animate();