【可视化学习】55-家具编辑器
发表于：2023-12-05 |

前言

今天给大家分享一个家具编辑器实现的小案例，一起来学习吧。

基础设置与物体添加列表

创建基础代码

这里就不多说了，直接贴代码了，之前说了无数次了

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// 导入threejs
import * as THREE from "three";
// 导入轨道控制器
import { OrbitControls } from "three/examples/jsm/controls/OrbitControls.js";
// 导入lil.gui
import { GUI } from "three/examples/jsm/libs/lil-gui.module.min.js";
// 导入hdr加载器
import { RGBELoader } from "three/examples/jsm/loaders/RGBELoader.js";
// 创建场景
const scene = new THREE.Scene();

// 创建相机
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
  45, // 视角
  window.innerWidth / window.innerHeight, // 宽高比
  0.1, // 近平面
  1000 // 远平面
);

// 相机位置
camera.position.z = 8;
camera.position.y = 2.5;
camera.position.x = 3;
camera.lookAt(0, 1.2, 0);

// 创建渲染器
const renderer = new THREE.WebGLRenderer({
    antialias: true, // 开启抗锯齿
});
renderer.shadowMap.enabled = true;
renderer.toneMapping = THREE.ReinhardToneMapping;
renderer.toneMappingExposure = 1;
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
document.body.appendChild(renderer.domElement);


// 添加世界坐标辅助器
const axesHelper = new THREE.AxesHelper(5);
scene.add(axesHelper);

// 添加轨道控制器
const controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement);
// 设置带阻尼的惯性
controls.enableDamping = true;

// 渲染函数
function animate() {
  controls.update();
  requestAnimationFrame(animate);
  // 渲染
  renderer.render(scene, camera);
}
animate();

// 监听窗口变化
window.addEventListener("resize", () => {
    // 重置渲染器宽高比
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
    // 重置相机宽高比
    camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
    // 更新相机投影矩阵
    camera.updateProjectionMatrix();
});

加载贴图

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// rgbeLoader 加载hdr贴图
let rgbeLoader = new RGBELoader();
rgbeLoader.load("./texture/Alex_Hart-Nature_Lab_Bones_2k.hdr", (envMap) => {
    // 设置球形贴图
    // envMap.mapping = THREE.EquirectangularReflectionMapping;
    envMap.mapping = THREE.EquirectangularRefractionMapping;
    // 设置环境贴图
    // scene.background = envMap;
    scene.background = new THREE.Color(0xcccccc);
    // 设置环境贴图
    scene.environment = envMap;
});

添加网格

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// 添加网格辅助器
const gridHelper = new THREE.GridHelper(50, 50);
gridHelper.material.opacity = 0.3;
gridHelper.material.transparent = true;
scene.add(gridHelper);

加载贴图

使用GUI动态添加户型模型

导入glb模型的前置工作我就不说了，之前都说过很多次了，如果忘了的话大家可以参考之前需要加载模型的文章
这里我定义了一个basicScene变量，用来存储加载的模型，然后通过GUI动态添加到场景中

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// 导入gltf加载器
import { GLTFLoader } from "three/examples/jsm/loaders/GLTFLoader.js";
// 导入draco解码器
import { DRACOLoader } from "three/examples/jsm/loaders/DRACOLoader.js";
// 实例化加载器gltf
const gltfLoader = new GLTFLoader();
// 实例化加载器draco
const dracoLoader = new DRACOLoader();
// 设置draco路径
dracoLoader.setDecoderPath("./draco/");
// 设置gltf加载器draco解码器
gltfLoader.setDRACOLoader(dracoLoader);
// 加载模型
gltfLoader.load(
    // 模型路径
    "./model/house/house-scene-min.glb",
    // 加载完成回调
    (gltf) => {
        basicScene = gltf.scene;
    }
);
let basicScene;
let eventObj = {
    addScene: function () {
        scene.add(basicScene);
    },
};
// 创建GUI
const gui = new GUI();

gui.add(eventObj, "addScene").name("添加户型基础模型");

GUI动态添加家具模型

这里我创建了一个folder，依次往folder里面添加家具模型，然后通过点击按钮的方式添加到场景中

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// 添加物体目录
let meshList = [
    {
        name: "盆栽",
        path: "./model/house/plants-min.glb",
    },
    {
        name: "单人沙发",
        path: "./model/house/sofa_chair_min.glb",
    },
];
let folderAddMehs = gui.addFolder("添加物体");
let sceneMeshes = [];

meshList.forEach((item) => {
    item.addMesh = function () {
        gltfLoader.load(item.path, (gltf) => {
            sceneMeshes.push({
                ...item,
                object3d: gltf.scene,
            });
            let object3d = gltf.scene;
            scene.add(object3d);
        });
    };
    folderAddMehs.add(item, "addMesh").name(item.name);
});

使用变换控制器操作物体

导入并创建变换控制器

这里我导入了变换控制器，然后创建了一个变换控制器，然后监听了变换控制器的拖动事件，当拖动物体的时候，禁用轨道控制器，当拖动结束的时候，启用轨道控制器

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// 导入变换控制器
import { TransformControls } from "three/addons/controls/TransformControls.js";
// 创建变换控制器
let tControls = new TransformControls(camera, renderer.domElement);
tControls.addEventListener("change", animate);
// 监听拖动事件，当拖动物体时候，禁用轨道控制器
tControls.addEventListener("dragging-changed", function (event) {
  controls.enabled = !event.value;
});
scene.add(tControls);

物体创建选中

我让物体创建的时候就被选中了

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function tControlSelect(mesh) {
    tControls.attach(mesh);
}

meshList.forEach((item) => {
    item.addMesh = function () {
        gltfLoader.load(item.path, (gltf) => {
            sceneMeshes.push({
                ...item,
                object3d: gltf.scene,
            });
            let object3d = gltf.scene;
            scene.add(object3d);
            tControlSelect(object3d);
        });
    };
    folderAddMehs.add(item, "addMesh").name(item.name);
});

家居列表与控制物体切换

定义家居列表

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let meshesFolder = gui.addFolder("家居列表");

添加点击选中事件

这里我定义了一个meshOpt对象，然后添加了一个toggleMesh方法，然后通过meshesFolder添加到GUI中，然后通过点击按钮的方式，切换选中的物体

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meshList.forEach((item) => {
    item.addMesh = function () {
        gltfLoader.load(item.path, (gltf) => {
            sceneMeshes.push({
                ...item,
                object3d: gltf.scene,
            });
            let object3d = gltf.scene;
            scene.add(object3d);
            tControlSelect(object3d);
            let meshOpt = {
                toggleMesh: function () {
                    tControlSelect(object3d);
                },
            };
            meshesFolder
                .add(meshOpt, "toggleMesh")
                .name(item.name);
        });
    };
    folderAddMehs.add(item, "addMesh").name(item.name);
});

标记数量

上面的视频我们可以看到我们可以切换物体了，但还是有个问题就是我们没法区分物体，所以我们给我们的物体加个序号

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let meshesNum = {};
meshList.forEach((item) => {
    item.addMesh = function () {
        gltfLoader.load(item.path, (gltf) => {
            sceneMeshes.push({
                ...item,
                object3d: gltf.scene,
            });
            let object3d = gltf.scene;
            scene.add(object3d);
            tControlSelect(object3d);
            let meshOpt = {
                toggleMesh: function () {
                    tControlSelect(object3d);
                },
            };
            meshesNum[item.name] = meshesNum[item.name]
                ? meshesNum[item.name] + 1
                : 1;
            meshesFolder
                .add(meshOpt, "toggleMesh")
                .name(item.name + meshesNum[item.name]);
        });
    };
    folderAddMehs.add(item, "addMesh").name(item.name);
});

变换控制器对物体位移、旋转、缩放

添加按钮

这里我们使用变换控制器的setMode属性就可以进行切换

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let eventObj = {
    addScene: function () {
        scene.add(basicScene);
    },
    setTranslate: function () {
        tControls.setMode("translate");
    },
    setRotate: function () {
        tControls.setMode("rotate");
    },
    setScale: function () {
        tControls.setMode("scale");
    },
};

gui.add(eventObj, "addScene").name("添加户型基础模型");
gui.add(eventObj, "setTranslate").name("位移模式");
gui.add(eventObj, "setRotate").name("旋转模式");
gui.add(eventObj, "setScale").name("缩放模式");

添加切换快捷键

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// 监听鼠标按键事件
window.addEventListener("keydown", (event) => {
    // 判断是否按的是t键
    if (event.key === "t") {
      eventObj.setTranslate();
    }
    if (event.key === "r") {
      eventObj.setRotate();
    }
    if (event.key === "s") {
      eventObj.setScale();
    }
});

取消选择和使用物体本地坐标

取消选择

调用detach方法就可以取消选择了

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let eventObj = {
    addScene: function () {
        scene.add(basicScene);
    },
    setTranslate: function () {
        tControls.setMode("translate");
    },
    setRotate: function () {
        tControls.setMode("rotate");
    },
    setScale: function () {
        tControls.setMode("scale");
    },
    cancelMesh: function () {
        tControls.detach();
    },
};
gui.add(eventObj, "cancelMesh").name("取消选择");

本地坐标和世界坐标切换

调整space为local或者world就可以切换了

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let eventObj = {
    addScene: function () {
        scene.add(basicScene);
    },
    setTranslate: function () {
        tControls.setMode("translate");
    },
    setRotate: function () {
        tControls.setMode("rotate");
    },
    setScale: function () {
        tControls.setMode("scale");
    },
    cancelMesh: function () {
        tControls.detach();
    },
    toggleSpace: function () {
        tControls.setSpace(tControls.space === "local" ? "world" : "local");
    },
};
gui.add(eventObj, "toggleSpace").name("切换空间模式");

我们可以很明显的看到切换空间的时候，那个箭头指向的方向是不一样的，一个是坐标系，一个是以物体为坐标系

固定缩放位移旋转比例

固定位移比例

我这里定义了一个translateSnapNum变量，然后通过onChange监听变量的变化，然后调用setTranslationSnap方法就可以固定缩放比例了

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let eventObj = {
    addScene: function () {
        scene.add(basicScene);
    },
    setTranslate: function () {
        tControls.setMode("translate");
    },
    setRotate: function () {
        tControls.setMode("rotate");
    },
    setScale: function () {
        tControls.setMode("scale");
    },
    cancelMesh: function () {
        tControls.detach();
    },
    toggleSpace: function () {
        tControls.setSpace(tControls.space === "local" ? "world" : "local");
    },
    translateSnapNum: null,
};
let snapFolder = gui.addFolder("固定设置");
snapFolder
    .add(eventObj, "translateSnapNum", {
        不固定: null,
        1: 1,
        0.1: 0.1,
        10: 10,
    })
    .name("固定位移设置")
    .onChange(() => {
        tControls.setTranslationSnap(eventObj.translateSnapNum);
    });

同样的道理，我们可以设置旋转和缩放的比例

固定旋转比例

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let eventObj = {
    addScene: function () {
        scene.add(basicScene);
    },
    setTranslate: function () {
        tControls.setMode("translate");
    },
    setRotate: function () {
        tControls.setMode("rotate");
    },
    setScale: function () {
        tControls.setMode("scale");
    },
    cancelMesh: function () {
        tControls.detach();
    },
    toggleSpace: function () {
        tControls.setSpace(tControls.space === "local" ? "world" : "local");
    },
    translateSnapNum: null,
    rotateSnapNum: 0,
};
snapFolder
  .add(eventObj, "rotateSnapNum", 0, 1)
  .step(0.01)
  .name("旋转")
  .onChange(() => {
    tControls.setRotationSnap(eventObj.rotateSnapNum * Math.PI * 2);
  });

固定缩放比例

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let eventObj = {
    addScene: function () {
        scene.add(basicScene);
    },
    setTranslate: function () {
        tControls.setMode("translate");
    },
    setRotate: function () {
        tControls.setMode("rotate");
    },
    setScale: function () {
        tControls.setMode("scale");
    },
    cancelMesh: function () {
        tControls.detach();
    },
    toggleSpace: function () {
        tControls.setSpace(tControls.space === "local" ? "world" : "local");
    },
    translateSnapNum: null,
    rotateSnapNum: 0,
    scaleSnapNum: 0,
};
snapFolder
  .add(eventObj, "scaleSnapNum", 0, 2)
  .step(0.1)
  .name("缩放")
  .onChange(() => {
    tControls.setScaleSnap(eventObj.scaleSnapNum);
  });

吸附地面与室内灯光开关

吸附地面

这个很容易实现，就是吸附地面开启的时候，把物体的位置y的坐标设置为0就可以了

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let eventObj = {
    addScene: function () {
        scene.add(basicScene);
    },
    setTranslate: function () {
        tControls.setMode("translate");
    },
    setRotate: function () {
        tControls.setMode("rotate");
    },
    setScale: function () {
        tControls.setMode("scale");
    },
    cancelMesh: function () {
        tControls.detach();
    },
    toggleSpace: function () {
        tControls.setSpace(tControls.space === "local" ? "world" : "local");
    },
    translateSnapNum: null,
    rotateSnapNum: 0,
    scaleSnapNum: 0,
    isClampGroup: false
};
snapFolder.add(eventObj, "isClampGroup").name("是否吸附到地面");
tControls.addEventListener("change", () => {
    if (eventObj.isClampGroup) {
        tControls.object.position.y = 0;
    }
})

灯光操作

因为我们这里的光都是因为我们的贴图，所以只需要调整色调映射的强度即可

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let eventObj = {
  Fullscreen: function () {
    // 全屏
    document.body.requestFullscreen();
    console.log("全屏");
  },
  ExitFullscreen: function () {
    document.exitFullscreen();
    console.log("退出全屏");
  },
  addScene: function () {
    scene.add(basicScene);
  },
  setTranslate: function () {
    tControls.setMode("translate");
  },
  setRotate: function () {
    tControls.setMode("rotate");
  },
  setScale: function () {
    tControls.setMode("scale");
  },
  toggleSpace: function () {
    tControls.setSpace(tControls.space === "local" ? "world" : "local");
  },
  cancelMesh: function () {
    tControls.detach();
  },
  translateSnapNum: null,
  rotateSnapNum: 0,
  scaleSnapNum: 0,
  isClampGroup: false,
  isLight: true,
};
gui
  .add(eventObj, "isLight")
  .name("是否开启灯光")
  .onChange((value) => {
    if (value) {
      renderer.toneMappingExposure = 1;
    } else {
      renderer.toneMappingExposure = 0.1;
    }
  });

总结

代码

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// 导入threejs
import * as THREE from "three";
// 导入轨道控制器
import { OrbitControls } from "three/examples/jsm/controls/OrbitControls.js";
// 导入lil.gui
import { GUI } from "three/examples/jsm/libs/lil-gui.module.min.js";
// 导入hdr加载器
import { RGBELoader } from "three/examples/jsm/loaders/RGBELoader.js";
// 导入gltf加载器
import { GLTFLoader } from "three/examples/jsm/loaders/GLTFLoader.js";
// 导入draco解码器
import { DRACOLoader } from "three/examples/jsm/loaders/DRACOLoader.js";
// 导入变换控制器
import { TransformControls } from "three/addons/controls/TransformControls.js";

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

// 创建相机
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
    45, // 视角
    window.innerWidth / window.innerHeight, // 宽高比
    0.1, // 近平面
    1000 // 远平面
);

// 创建渲染器
const renderer = new THREE.WebGLRenderer({
    antialias: true, // 开启抗锯齿
});
// 设置渲染器允许投射阴影
renderer.shadowMap.enabled = true;
renderer.toneMapping = THREE.ReinhardToneMapping;
renderer.toneMappingExposure = 1;
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
document.body.appendChild(renderer.domElement);

// 设置相机位置
camera.position.z = 8;
camera.position.y = 2.5;
camera.position.x = 3;
camera.lookAt(0, 1.2, 0);

// 添加世界坐标辅助器
const axesHelper = new THREE.AxesHelper(5);
scene.add(axesHelper);

// 添加网格辅助器
const gridHelper = new THREE.GridHelper(50, 50);
gridHelper.material.opacity = 0.3;
gridHelper.material.transparent = true;
scene.add(gridHelper);

// 添加轨道控制器
const controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement);
// 设置带阻尼的惯性
controls.enableDamping = true;
// 设置阻尼系数
controls.dampingFactor = 0.05;
// 设置旋转速度
controls.addEventListener("change", () => {
    renderer.render(scene, camera);
});

// rgbeLoader 加载hdr贴图
let rgbeLoader = new RGBELoader();
rgbeLoader.load("./texture/Alex_Hart-Nature_Lab_Bones_2k.hdr", (envMap) => {
    // 设置球形贴图
    // envMap.mapping = THREE.EquirectangularReflectionMapping;
    envMap.mapping = THREE.EquirectangularRefractionMapping;
    // 设置环境贴图
    // scene.background = envMap;
    scene.background = new THREE.Color(0xcccccc);
    // 设置环境贴图
    scene.environment = envMap;
});

// 渲染函数
function animate() {
    controls.update();
    requestAnimationFrame(animate);
    // 渲染
    renderer.render(scene, camera);
}
animate();

// 监听窗口变化
window.addEventListener("resize", () => {
    // 重置渲染器宽高比
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
    // 重置相机宽高比
    camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
    // 更新相机投影矩阵
    camera.updateProjectionMatrix();
});

// 实例化加载器gltf
const gltfLoader = new GLTFLoader();
// 实例化加载器draco
const dracoLoader = new DRACOLoader();
// 设置draco路径
dracoLoader.setDecoderPath("./draco/");
// 设置gltf加载器draco解码器
gltfLoader.setDRACOLoader(dracoLoader);
// 加载模型
gltfLoader.load(
    // 模型路径
    "./model/house/house-scene-min.glb",
    // 加载完成回调
    (gltf) => {
        basicScene = gltf.scene;
    }
);

let basicScene;
let eventObj = {
    addScene: function () {
        scene.add(basicScene);
    },
    setTranslate: function () {
        tControls.setMode("translate");
    },
    setRotate: function () {
        tControls.setMode("rotate");
    },
    setScale: function () {
        tControls.setMode("scale");
    },
    cancelMesh: function () {
        tControls.detach();
    },
    toggleSpace: function () {
        tControls.setSpace(tControls.space === "local" ? "world" : "local");
    },
    translateSnapNum: null,
    rotateSnapNum: 0,
    scaleSnapNum: 0,
    isClampGroup: false,
    isLight: true,
};

// 创建GUI
const gui = new GUI();

gui.add(eventObj, "addScene").name("添加户型基础模型");
gui.add(eventObj, "setTranslate").name("位移模式");
gui.add(eventObj, "setRotate").name("旋转模式");
gui.add(eventObj, "setScale").name("缩放模式");
gui.add(eventObj, "toggleSpace").name("切换空间模式");
gui.add(eventObj, "cancelMesh").name("取消选择");
gui
    .add(eventObj, "isLight")
    .name("是否开启灯光")
    .onChange((value) => {
        if (value) {
            renderer.toneMappingExposure = 1;
        } else {
            renderer.toneMappingExposure = 0.1;
        }
    });

// 监听鼠标按键事件
window.addEventListener("keydown", (event) => {
    // 判断是否按的是t键
    if (event.key === "t") {
        eventObj.setTranslate();
    }
    if (event.key === "r") {
        eventObj.setRotate();
    }
    if (event.key === "s") {
        eventObj.setScale();
    }
});

let snapFolder = gui.addFolder("固定设置");
snapFolder
    .add(eventObj, "translateSnapNum", {
        不固定: null,
        1: 1,
        0.1: 0.1,
        10: 10,
    })
    .name("固定位移设置")
    .onChange(() => {
        tControls.setTranslationSnap(eventObj.translateSnapNum);
    });


snapFolder
    .add(eventObj, "rotateSnapNum", 0, 1)
    .step(0.01)
    .name("旋转")
    .onChange(() => {
        tControls.setRotationSnap(eventObj.rotateSnapNum * Math.PI * 2);
    });
snapFolder
    .add(eventObj, "scaleSnapNum", 0, 2)
    .step(0.1)
    .name("缩放")
    .onChange(() => {
        tControls.setScaleSnap(eventObj.scaleSnapNum);
    });
snapFolder.add(eventObj, "isClampGroup").name("是否吸附到地面");


// 添加物体目录
let meshList = [
    {
        name: "盆栽",
        path: "./model/house/plants-min.glb",
    },
    {
        name: "单人沙发",
        path: "./model/house/sofa_chair_min.glb",
    },
];
let folderAddMehs = gui.addFolder("添加物体");
let sceneMeshes = [];
let meshesFolder = gui.addFolder("家居列表");
let meshesNum = {};
meshList.forEach((item) => {
    item.addMesh = function () {
        gltfLoader.load(item.path, (gltf) => {
            sceneMeshes.push({
                ...item,
                object3d: gltf.scene,
            });
            let object3d = gltf.scene;
            scene.add(object3d);
            tControlSelect(object3d);
            let meshOpt = {
                toggleMesh: function () {
                    tControlSelect(object3d);
                },
            };
            meshesNum[item.name] = meshesNum[item.name]
                ? meshesNum[item.name] + 1
                : 1;
            meshesFolder
                .add(meshOpt, "toggleMesh")
                .name(item.name + meshesNum[item.name]);
        });
    };
    folderAddMehs.add(item, "addMesh").name(item.name);
});

// 创建变换控制器
let tControls = new TransformControls(camera, renderer.domElement);
tControls.addEventListener("change", animate);
// 监听拖动事件，当拖动物体时候，禁用轨道控制器
tControls.addEventListener("dragging-changed", function (event) {
    controls.enabled = !event.value;
});
tControls.addEventListener("change", () => {
    if (eventObj.isClampGroup) {
        tControls.object.position.y = 0;
    }
})
scene.add(tControls);

function tControlSelect(mesh) {
    tControls.attach(mesh);
}

效果

结语

好了，本篇文章就分享到这里了，更多内容敬请期待~~~~

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