【可视化学习】94-粒子网站
发表于:2024-10-17 |

前言

本篇文章带着大家一起学习粒子网站的实现。

实现目标

  • 随机大小颜色位置粒子
  • 附着在模型附近的粒子
  • 模型粒子随着滚动爆炸与聚拢
  • 鼠标放上模型粒子出现扰流效果

实现页面滚动效果

我们要实现 3D 的页面滚动,其实就是添加多个 100vh 的页面

这里我们不用 Vue 和 React,就普通的 html 来进行效果实现,这里我使用 vite 的 Vanilla 进行快速创建

初始化以及调整目录和写基础样式

使用 vite 创建基础结构
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npm init vite

然后按照我截图部分进行选择即可
效果图

依赖安装

然后就是简单的依赖安装,你多安装一个 three 即可

调整目录结构

接下来我把目录结构改成了这样
效果图

目录详情内容
  • main.js
    暂时是空的

  • index.html

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<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8" />
<link rel="icon" type="image/svg+xml" href="/vite.svg" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
<title>粒子网站</title>
<link rel="stylesheet" href="css/style.css" />
</head>
<body>
<div id="app" class="container">
<div class="page page0">
<h1>Codesigner-屎山堆积者</h1>
<h3>干啥啥不行,吃饭第一名</h3>
</div>
<div class="page page1">
<h1>努力赚钱!</h1>
<h3>争取早点退休养老</h3>
</div>
<div class="page page2">
<h1>好好生活!</h1>
<h3>每天都要开开心心</h3>
</div>
</div>

<script type="module" src="src/main.js"></script>
</body>
</html>
  • style.css
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* {
margin: 0;
padding: 0;
}
body {
width: 100vw;
height: 100vh;
overflow: hidden;
}
canvas {
display: block;
position: fixed;
left: 0;
top: 0;
width: 100vw;
height: 100vh;
}
.container {
width: 100vw;
height: 100vh;
transition: transform 0.5s ease-in-out;
position: fixed;
left: 0;
top: 0;
z-index: 100;
}

.page {
display: flex;
flex-direction: column;
justify-content: center;
height: 100vh;
width: 100vw;
z-index: 100;
position: relative;
box-sizing: border-box;
color: #fff;
padding: 150px;
background: #16160e;
}

.page0 {
text-align: left;
}

.page1 {
text-align: right;
}

.page2 {
text-align: left;
}

此时我们的页面效果如下,但是是没有滚动效果的,默认显示第一页。
效果图

自己实现滚动效果

这里只需要在 main.js 中写上这样一段代码

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let currentPage = { value: 0 };
const totalPages = 20;
window.addEventListener("wheel", function (event) {
if (event.deltaY > 0) {
// 滚轮向下滚动
if (currentPage.value < totalPages) {
currentPage.value++;
}
} else {
// 滚轮向上滚动
if (currentPage.value > 0) {
currentPage.value--;
}
}
// 通过改变 translateY 的值来实现滚动效果
document.querySelector(".container").style.transform = `translateY(-${
currentPage.value * 10
}vh)`;
});
实现逻辑

上面的代码我根据滚轮的滚轮,修改了 dom 的transform属性,因为我设置了三屏,也就是可以滚动 200vh,然后我设置了 20 页的totalPages,所以每次滚动就修改currentPage.value * (200/20)的距离,又因为在 css 中加了transition的过渡动画,可以让我们的滚动,看起来更加的流畅,不然就会有一种突然滚了一段距离的体验,这样很不好。

效果:

生成随机粒子

在实现上面的效果之后,我们进行随机粒子的生成,这里我用 Threejs 的生成点来做。

初始化代码

我们现在 main.js 中初始化 Threejs 代码,这个很简单,我就复制一下

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import * as THREE from "three";
// 1.创建场景
const scene = new THREE.Scene();

// 2.创建相机
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
75,
window.innerWidth / window.innerHeight,
0.1,
1000
);

// 设置相机位置
camera.position.z = 3;

// 添加相机
scene.add(camera);

// 初始化渲染器
const renderer = new THREE.WebGLRenderer({
antialias: true, // 开启抗锯齿
});

// 开启阴影效果
renderer.shadowMap.enabled = true;

//设置渲染的尺寸大小
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);

// 将webgl渲染的canvas内容添加到body上
document.body.appendChild(renderer.domElement);

// 持续渲染,让相机场景动起来
function render() {
// 使用渲染器通过相机将场景渲染进来
renderer.render(scene, camera);
// 渲染下一帧的时候就会调用render函数
requestAnimationFrame(render);
}

render();

// 监听画面的变化,更新渲染的画面
window.addEventListener("resize", () => {
// 更新摄像头
camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
// 更新摄像机的投影矩阵
camera.updateProjectionMatrix();
// 更新渲染器
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
// 设置渲染器的像素比
renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);
});

去除 css 背景色

因为我们这时候要显示 canvas 的内容了,所以需要将 css 中的背景色去除

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.page {
display: flex;
flex-direction: column;
justify-content: center;
height: 100vh;
width: 100vw;
z-index: 100;
position: relative;
box-sizing: border-box;
color: #fff;
padding: 150px;
}

随机点

我们这里创建一个随机点的类RandomSpacePoints.js,这里也比较简单,就是利用了 Threejs 的点。我这里先创建了方向和速度是为了之后让点运动起来,这里暂时没用到,你也可以先不写。

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// 导入threejs
import * as THREE from "three";

class RandomSpacePoints extends THREE.Points {
constructor(num = 100) {
super();
this.name = "RandomSpacePoints";
// 创建集合体对象
const geometry = new THREE.BufferGeometry();
// 创建顶点数据
const vertices = new Float32Array(num * 3); // 每个顶点有x、y、z三个坐标
// 创建颜色数据
const colors = new Float32Array(num * 3);
// 创建大小数据
const sizes = new Float32Array(num);
// 创建随机方向数据
const randomDirections = new Float32Array(num * 3);
// 创建随机速度数据
const randomSpeeds = new Float32Array(num);
// 创建范围
let radius = 5;
for (let i = 0; i < num; i++) {
// 随机生成x、y、z坐标,范围在0到5之间
vertices[i * 3] = radius * (Math.random() - 0.5); // x
vertices[i * 3 + 1] = 0.5 * radius * (Math.random() - 0.5); // y
vertices[i * 3 + 2] = 0.5 * radius * (Math.random() - 0.5); // z

// 随机生成颜色
colors[i * 3] = Math.random() * 0.5;
colors[i * 3 + 1] = Math.random() * 0.5;
colors[i * 3 + 2] = Math.random() * 0.5 + 0.5;

// 随机生成大小
sizes[i] = Math.random() * 0.5 + 0.5;

// 随机生成速度
randomSpeeds[i] = Math.random() * 0.5 + 0.1;
// 随机生成方向
let randomDirection = new THREE.Vector3(
Math.random() * 4 - 2, // X 方向 -1 到 1 之间的随机数
Math.random() * 4 - 2, // Y 方向 -1 到 1 之间的随机数
Math.random() * 4 - 2 // Z 方向 -1 到 1 之间的随机数
).normalize();
randomDirections[i * 3] = randomDirection.x; // 归一化以确保方向一致
randomDirections[i * 3 + 1] = randomDirection.y;
randomDirections[i * 3 + 2] = randomDirection.z;
}

// 设置顶点到几何体
geometry.setAttribute("position", new THREE.BufferAttribute(vertices, 3));
geometry.setAttribute("color", new THREE.BufferAttribute(colors, 3));
geometry.setAttribute("size", new THREE.BufferAttribute(sizes, 1));
geometry.setAttribute(
"randomDirection",
new THREE.BufferAttribute(randomDirections, 3)
);
geometry.setAttribute(
"randomSpeed",
new THREE.BufferAttribute(randomSpeeds, 1)
);

// 创建点的材质
const material = new THREE.PointsMaterial({
size: 0.05, // 点的大小
vertexColors: true, // 顶点颜色
transparent: true, // 开启透明度
opacity: 0.8, // 设置透明度
depthWrite: false, // 设置深度写入
blending: THREE.AdditiveBlending, // 设置混合模式(叠加)
sizeAttenuation: true, // 设置距离衰减
});

this.geometry = geometry;
this.material = material;
}
}

export default RandomSpacePoints;

导入并使用

在 main.js 中导入并使用

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import RandomSpacePoints from "./mesh/RandomSpacePoints.js";
// 创建粒子
let points = new RandomSpacePoints(250);
scene.add(points);

此时我们页面中就已经有了我们的随机粒子
效果图

给粒子添加材质

这里我们的粒子并不是很好看,可以给粒子添加贴图。这里我使用了这张图片
使用贴图

贴图使用

在创建粒子的使用把材质修改一下,因为我选的这张图片本来就是黑白的,所以当纹理贴图的时候也可以用作透明度贴图。

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// 纹理贴图
const textureLoader = new THREE.TextureLoader();
const particlesTexture = textureLoader.load("./texture/particles/1.png");

// 创建点的材质
const material = new THREE.PointsMaterial({
size: 0.05, // 点的大小
vertexColors: true, // 顶点颜色
transparent: true, // 开启透明度
opacity: 0.8, // 设置透明度
depthWrite: false, // 设置深度写入
blending: THREE.AdditiveBlending, // 设置混合模式(叠加)
sizeAttenuation: true, // 设置距离衰减
map: particlesTexture, // 纹理贴图
alphaMap: particlesTexture, // 透明度贴图
});

此时的我们的点就稍微好看一点了。
效果图

添加模型点

接下来我们要实现生成给模型描边的点数据,首先我们要导入模型,这个比较简单,我不多阐述

模型导入

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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,用来解压glb文件
const dracoLoader = new DRACOLoader();
/**
* 设置draco路径,这里需要需要
* 从node_modules\three\examples\jsm(js)\libs文件夹下面拷贝出来,
* 然后放到public文件夹下面,
* 这样才能正常解析
* 新版本Three好像并不需要
* 你加载不出来可以尝试这个方法
*/
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/rocket.glb",
// 加载完成回调
(gltf) => {
const model = gltf.scene;
// scene.add(model);
model.traverse((child) => {
if (child.isMesh) {
}
});
}
);

这里我们需要获取到模型的 mesh 用来生成粒子,创建一个生成模型粒子的类RandomModelPoints.js

创建模型点的类

搭建基本架构

这里的基本架构和之前随机生成空间中的点是一样的

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// 导入threejs
import * as THREE from "three";

class RandomModelPoints extends THREE.Points {
constructor(mesh, number = 5000) {
super();
this.name = "RandomModelPoints";
const geometry = mesh.geometry;
const material = mesh.material;
// 纹理贴图
const textureLoader = new THREE.TextureLoader();

const particlesTexture = textureLoader.load("./texture/particles/1.png");

this.geometry = this.generatePoints(geometry, material, number);

// 创建点的材质
this.material = new THREE.PointsMaterial({
size: 0.05, // 点的大小
vertexColors: true, // 顶点颜色
transparent: true, // 开启透明度
opacity: 0.8, // 设置透明度
depthWrite: false, // 设置深度写入
blending: THREE.AdditiveBlending, // 设置混合模式(叠加)
sizeAttenuation: true, // 设置距离衰减
map: particlesTexture, // 纹理贴图
alphaMap: particlesTexture, // 透明度贴图
});
}
}

export default RandomModelPoints;

ok,接下来我们着重写一下这个generatePoints方法

generatePoints

首先定义一些参数
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// 根据模型生成随机点
generatePoints(geometry, material, numPoints) {
// 创建新的 BufferGeometry 对象用于存储随机点的几何信息
const pointsGeometry = new THREE.BufferGeometry();
// 获取模型的顶点位置属性
const positionAttribute = geometry.getAttribute("position");
// 获取模型的纹理坐标属性(如果有)
const uvAttribute = geometry.getAttribute("uv");
// 获取模型的索引属性(如果有)
const indexAttribute = geometry.getIndex();
// 创建点位置所需要的数据
const positions = new Float32Array(numPoints * 3);
const randomPositions = new Float32Array(numPoints * 3);
// 创建颜色所需要的数据
const colors = new Float32Array(numPoints * 3);
// 创建大小所需要的数据
const sizes = new Float32Array(numPoints);
// 随机方向
const randomDirections = new Float32Array(numPoints * 3);
// 随机速度
const randomSpeeds = new Float32Array(numPoints);

// 获取材质的纹理贴图
const texture = material.map;
let faceIndex, a, b, c, uvA, uvB, uvC;

// Cache canvas and context
let textureData = null;
let textureWidth = 0, textureHeight = 0;
}
得到纹理数据

这里通过绘制 canvas 来得到纹理数据

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// 如果有纹理贴图
if (texture) {
// 创建临时画布
const canvas = document.createElement("canvas");
textureWidth = texture.image.width;
textureHeight = texture.image.height;
canvas.width = textureWidth;
canvas.height = textureHeight;
// 获取画布上下文
const context = canvas.getContext("2d");
// 在画布上绘制纹理图像
context.drawImage(texture.image, 0, 0, textureWidth, textureHeight);
// 获取画布的图像数据
textureData = context.getImageData(0, 0, textureWidth, textureHeight).data;
}
获取三角面

我们都知道模型都是通过一个个的三角形搭建起来的,所以我们需要获取它的三角面

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// 循环生成随机点
for (let i = 0; i < numPoints; i++) {
// 如果模型有索引属性
if (indexAttribute) {
// 随机选择一个三角形面的索引
faceIndex = Math.floor(Math.random() * (indexAttribute.count / 3)) * 3;
// 根据索引从顶点位置属性中获取三角形的第一个顶点坐标
a = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(
positionAttribute,
indexAttribute.getX(faceIndex)
);
// 根据索引从顶点位置属性中获取三角形的第二个顶点坐标
b = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(
positionAttribute,
indexAttribute.getX(faceIndex + 1)
);
// 根据索引从顶点位置属性中获取三角形的第三个顶点坐标
c = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(
positionAttribute,
indexAttribute.getX(faceIndex + 2)
);
} else {
// 如果没有索引属性,随机选择一个三角形
faceIndex = Math.floor(Math.random() * (positionAttribute.count / 3)) * 3;
a = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(positionAttribute, faceIndex);
b = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(
positionAttribute,
faceIndex + 1
);
c = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(
positionAttribute,
faceIndex + 2
);
}
}
根据三角形的三个点位置随机生成一个三角形内部的点数据

我们通过上面的方法已经得到了三角面的三个点,接下来我们要去三角面里面得到一个随机点

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// 在三角形内部生成一个随机点
const randomPoint = this.getRandomPointInTriangle(a, b, c);
// 将随机点的坐标存储在 positions 数组中
positions[i * 3] = randomPoint.x;
positions[i * 3 + 1] = randomPoint.y;
positions[i * 3 + 2] = randomPoint.z;

// 生成随机的初始位置
randomPositions[i * 3] = (Math.random() - 0.5) * 10;
randomPositions[i * 3 + 1] = (Math.random() - 0.5) * 10;
randomPositions[i * 3 + 2] = (Math.random() - 0.5) * 10;

// 生成随机速度
randomSpeeds[i] = Math.random() * 0.5 + 0.1;
// 生成随机方向向量并归一化
let randomDirection = new THREE.Vector3(
Math.random() * 4 - 2, // X 方向 -1 到 1 之间的随机数
Math.random() * 4 - 2, // Y 方向 -1 到 1 之间的随机数
Math.random() * 4 - 2 // Z 方向 -1 到 1 之间的随机数
).normalize();
// 将随机方向向量的分量存储在 randomDirections 数组中
randomDirections[i * 3] = randomDirection.x;
randomDirections[i * 3 + 1] = randomDirection.y;
randomDirections[i * 3 + 2] = randomDirection.z;

// 生成随机的点大小
sizes[i] = Math.random() ** 2;
getRandomPointInTriangle
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// 在三角形内部生成随机点
getRandomPointInTriangle(a, b, c) {
// 生成两个随机数
const r1 = Math.random();
const r2 = Math.random();
const sqrtR1 = Math.sqrt(r1);

// 计算三角形内随机点的坐标
const x = (1 - sqrtR1) * a.x + sqrtR1 * (1 - r2) * b.x + sqrtR1 * r2 * c.x;
const y = (1 - sqrtR1) * a.y + sqrtR1 * (1 - r2) * b.y + sqrtR1 * r2 * c.y;
const z = (1 - sqrtR1) * a.z + sqrtR1 * (1 - r2) * b.z + sqrtR1 * r2 * c.z;

// 返回随机点的坐标
return new THREE.Vector3(x, y, z);
}

这里触及了几何知识,大概原因如下,理解不了就直接把这个函数记住,以后要用的话直接用,也不用刻意理解,我们学习还是很注重不求甚解的。

原理
  1. 随机数的作用:
    r1r2是两个在 0 到 1 之间的随机数。通过使用随机数,可以在不同的调用中产生不同的点,从而实现随机分布在三角形内。
    r1取平方根得到sqrtR1,这一步进一步增加了随机性的多样性。
  2. 计算公式分析:
    对于三角形内任意一点P(x,y,z),可以通过线性插值的方式来表示。假设有三角形的三个顶点A(a.x,a.y,a.z)B(b.x,b.y,b.z)C(c.x,c.y,c.z)
    首先,将三角形的一条边AB看成由AB的线性插值,即对于参数t,有AB(t) = A + t*(B - A)
    同样,将边AC看成由AC的线性插值,对于参数s,有AC(s) = A + s*(C - A)
    现在要在三角形ABC内找到一点P,可以将P表示为在ABAC上的线性插值,即P = AB(u) + v*(AC(u) - AB(u)),其中uv是两个参数。
    u = sqrtR1,v = r2,代入上述公式进行推导:
    AB(u) = A + u*(B - A) = A + sqrtR1*(B - A) = A*(1 - sqrtR1) + sqrtR1*B
    AC(u) = A + u*(C - A) = A + sqrtR1*(C - A)
    P = AB(u) + v*(AC(u) - AB(u)) = A*(1 - sqrtR1) + sqrtR1*B + r2*(A*(sqrtR1 - 1) + sqrtR1*C - A*(1 - sqrtR1) - sqrtR1*B) = A*(1 - sqrtR1) + sqrtR1*(1 - r2)*B + sqrtR1*r2*C
    这就得到了函数中的计算公式,即x = (1 - sqrtR1) * a.x + sqrtR1 * (1 - r2) * b.x + sqrtR1 * r2 * c.x等。
  3. 数学性质保证:
    由于sqrtR1r2都在01之间,并且通过线性插值的方式组合了三角形的三个顶点坐标,所以生成的点必然在三角形内部。
    如果sqrtR1r2的取值范围超出了01,那么生成的点可能会在三角形外部。但由于随机数的性质和限制,使得生成的点在三角形内部的概率较高。
处理颜色
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// 处理颜色
if (texture && uvAttribute) {
// 如果有纹理贴图和纹理坐标属性,获取三角形的纹理坐标
uvA = new THREE.Vector2().fromBufferAttribute(
uvAttribute,
indexAttribute ? indexAttribute.getX(faceIndex) : faceIndex
);
uvB = new THREE.Vector2().fromBufferAttribute(
uvAttribute,
indexAttribute ? indexAttribute.getX(faceIndex + 1) : faceIndex + 1
);
uvC = new THREE.Vector2().fromBufferAttribute(
uvAttribute,
indexAttribute ? indexAttribute.getX(faceIndex + 2) : faceIndex + 2
);
// 在三角形的纹理坐标内部生成一个随机纹理坐标
const randomUV = this.getRandomPointInTriangle(uvA, uvB, uvC);
// 从纹理数据中获取对应随机纹理坐标的颜色
const color = this.getColorFromTexture(
textureData,
textureWidth,
textureHeight,
randomUV
);
// 将颜色分量存储在 colors 数组中
colors[i * 3] = color.r;
colors[i * 3 + 1] = color.g;
colors[i * 3 + 2] = color.b;
} else {
// 如果没有纹理贴图或纹理坐标属性,生成默认随机颜色
colors[i * 3] = Math.random() * 0.5;
colors[i * 3 + 1] = Math.random() * 0.5;
colors[i * 3 + 2] = 0.5 + Math.random() * 0.5;
}
getColorFromTexture

上面用到了这个方法,这里讲解一下这个方法

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getColorFromTexture(textureData, width, height, uv) {
// 计算纹理坐标在纹理中的实际位置
const u = uv.x % 1;
const v = uv.y % 1;

// 根据纹理坐标计算在纹理中的像素坐标
const x = Math.floor(u * width);
const y = Math.floor(v * height);

// 对像素坐标进行边界检查
const clampedX = Math.max(0, Math.min(x, width - 1));
const clampedY = Math.max(0, Math.min(y, height - 1));

// 计算在纹理数据中的偏移量
const offset = (clampedY * width + clampedX) * 4;
// 提取纹理数据中的红、绿、蓝三个通道的值并归一化
const r = textureData[offset] / 255;
const g = textureData[offset + 1] / 255;
const b = textureData[offset + 2] / 255;

// 返回颜色对象
return new THREE.Color(r, g, b);
}
最后设置一下属性
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// 将随机点的位置属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute(
"position",
new THREE.BufferAttribute(positions, 3)
);
// 将随机点的颜色属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute("color", new THREE.BufferAttribute(colors, 3));
// 将随机点的大小属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute("size", new THREE.BufferAttribute(sizes, 1));
// 将随机点的随机位置属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute(
"randomPosition",
new THREE.BufferAttribute(randomPositions, 3)
);
// 将随机点的随机方向属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute(
"randomDirection",
new THREE.BufferAttribute(randomDirections, 3)
);
// 将随机点的随机速度属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute(
"randomSpeed",
new THREE.BufferAttribute(randomSpeeds, 1)
);

// 返回生成的点的几何信息
return pointsGeometry;
完整代码
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// 导入threejs
import * as THREE from "three";

// 根据模型创建随机点集合体
class RandomModelPoints extends THREE.Points {
constructor(mesh, number = 5000) {
super();
this.name = "RandomModelPoints";
const geometry = mesh.geometry;
const material = mesh.material;

this.geometry = this.generatePoints(geometry, material, number);

// 纹理贴图
const textureLoader = new THREE.TextureLoader();

const particlesTexture = textureLoader.load("./texture/particles/1.png");

// 创建点的材质
this.material = new THREE.PointsMaterial({
size: 0.05, // 点的大小
vertexColors: true, // 顶点颜色
transparent: true, // 开启透明度
opacity: 0.8, // 设置透明度
depthWrite: false, // 设置深度写入
blending: THREE.AdditiveBlending, // 设置混合模式(叠加)
sizeAttenuation: true, // 设置距离衰减
map: particlesTexture, // 纹理贴图
alphaMap: particlesTexture, // 透明度贴图
});
}
// 根据模型生成随机点
generatePoints(geometry, material, numPoints) {
// 创建新的 BufferGeometry 对象用于存储随机点的几何信息
const pointsGeometry = new THREE.BufferGeometry();
// 获取模型的顶点位置属性
const positionAttribute = geometry.getAttribute("position");
// 获取模型的纹理坐标属性(如果有)
const uvAttribute = geometry.getAttribute("uv");
// 获取模型的索引属性(如果有)
const indexAttribute = geometry.getIndex();
// 创建点位置所需要的数据
const positions = new Float32Array(numPoints * 3);
const randomPositions = new Float32Array(numPoints * 3);
// 创建颜色所需要的数据
const colors = new Float32Array(numPoints * 3);
// 创建大小所需要的数据
const sizes = new Float32Array(numPoints);
// 随机方向
const randomDirections = new Float32Array(numPoints * 3);
// 随机速度
const randomSpeeds = new Float32Array(numPoints);

// 获取材质的纹理贴图
const texture = material.map;
let faceIndex, a, b, c, uvA, uvB, uvC;

// Cache canvas and context
let textureData = null;
let textureWidth = 0,
textureHeight = 0;

// 如果有纹理贴图
if (texture) {
// 创建临时画布
const canvas = document.createElement("canvas");
textureWidth = texture.image.width;
textureHeight = texture.image.height;
canvas.width = textureWidth;
canvas.height = textureHeight;
// 获取画布上下文
const context = canvas.getContext("2d");
// 在画布上绘制纹理图像
context.drawImage(texture.image, 0, 0, textureWidth, textureHeight);
// 获取画布的图像数据
textureData = context.getImageData(
0,
0,
textureWidth,
textureHeight
).data;
}

// 循环生成随机点
for (let i = 0; i < numPoints; i++) {
// 如果模型有索引属性
if (indexAttribute) {
// 随机选择一个三角形面的索引
faceIndex = Math.floor(Math.random() * (indexAttribute.count / 3)) * 3;
// 根据索引从顶点位置属性中获取三角形的第一个顶点坐标
a = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(
positionAttribute,
indexAttribute.getX(faceIndex)
);
// 根据索引从顶点位置属性中获取三角形的第二个顶点坐标
b = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(
positionAttribute,
indexAttribute.getX(faceIndex + 1)
);
// 根据索引从顶点位置属性中获取三角形的第三个顶点坐标
c = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(
positionAttribute,
indexAttribute.getX(faceIndex + 2)
);
} else {
// 如果没有索引属性,随机选择一个三角形
faceIndex =
Math.floor(Math.random() * (positionAttribute.count / 3)) * 3;
a = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(
positionAttribute,
faceIndex
);
b = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(
positionAttribute,
faceIndex + 1
);
c = new THREE.Vector3().fromBufferAttribute(
positionAttribute,
faceIndex + 2
);
}

// 在三角形内部生成一个随机点
const randomPoint = this.getRandomPointInTriangle(a, b, c);
// 将随机点的坐标存储在 positions 数组中
positions[i * 3] = randomPoint.x;
positions[i * 3 + 1] = randomPoint.y;
positions[i * 3 + 2] = randomPoint.z;

// 生成随机的初始位置
randomPositions[i * 3] = (Math.random() - 0.5) * 10;
randomPositions[i * 3 + 1] = (Math.random() - 0.5) * 10;
randomPositions[i * 3 + 2] = (Math.random() - 0.5) * 10;

// 生成随机速度
randomSpeeds[i] = Math.random() * 0.5 + 0.1;
// 生成随机方向向量并归一化
let randomDirection = new THREE.Vector3(
Math.random() * 4 - 2, // X 方向 -1 到 1 之间的随机数
Math.random() * 4 - 2, // Y 方向 -1 到 1 之间的随机数
Math.random() * 4 - 2 // Z 方向 -1 到 1 之间的随机数
).normalize();
// 将随机方向向量的分量存储在 randomDirections 数组中
randomDirections[i * 3] = randomDirection.x;
randomDirections[i * 3 + 1] = randomDirection.y;
randomDirections[i * 3 + 2] = randomDirection.z;

// 生成随机的点大小
sizes[i] = Math.random() ** 2;

// 处理颜色
if (texture && uvAttribute) {
// 如果有纹理贴图和纹理坐标属性,获取三角形的纹理坐标
uvA = new THREE.Vector2().fromBufferAttribute(
uvAttribute,
indexAttribute ? indexAttribute.getX(faceIndex) : faceIndex
);
uvB = new THREE.Vector2().fromBufferAttribute(
uvAttribute,
indexAttribute ? indexAttribute.getX(faceIndex + 1) : faceIndex + 1
);
uvC = new THREE.Vector2().fromBufferAttribute(
uvAttribute,
indexAttribute ? indexAttribute.getX(faceIndex + 2) : faceIndex + 2
);
// 在三角形的纹理坐标内部生成一个随机纹理坐标
const randomUV = this.getRandomPointInTriangle(uvA, uvB, uvC);
// 从纹理数据中获取对应随机纹理坐标的颜色
const color = this.getColorFromTexture(
textureData,
textureWidth,
textureHeight,
randomUV
);
// 将颜色分量存储在 colors 数组中
colors[i * 3] = color.r;
colors[i * 3 + 1] = color.g;
colors[i * 3 + 2] = color.b;
} else {
// 如果没有纹理贴图或纹理坐标属性,生成默认随机颜色
colors[i * 3] = Math.random() * 0.5;
colors[i * 3 + 1] = Math.random() * 0.5;
colors[i * 3 + 2] = 0.5 + Math.random() * 0.5;
}
}

// 将随机点的位置属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute(
"position",
new THREE.BufferAttribute(positions, 3)
);
// 将随机点的颜色属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute("color", new THREE.BufferAttribute(colors, 3));
// 将随机点的大小属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute("size", new THREE.BufferAttribute(sizes, 1));
// 将随机点的随机位置属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute(
"randomPosition",
new THREE.BufferAttribute(randomPositions, 3)
);
// 将随机点的随机方向属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute(
"randomDirection",
new THREE.BufferAttribute(randomDirections, 3)
);
// 将随机点的随机速度属性设置为 pointsGeometry 的属性
pointsGeometry.setAttribute(
"randomSpeed",
new THREE.BufferAttribute(randomSpeeds, 1)
);

// 返回生成的点的几何信息
return pointsGeometry;
}
// 从纹理数据中获取颜色
getColorFromTexture(textureData, width, height, uv) {
// 计算纹理坐标在纹理中的实际位置
const u = uv.x % 1;
const v = uv.y % 1;

// 根据纹理坐标计算在纹理中的像素坐标
const x = Math.floor(u * width);
const y = Math.floor(v * height);

// 对像素坐标进行边界检查
const clampedX = Math.max(0, Math.min(x, width - 1));
const clampedY = Math.max(0, Math.min(y, height - 1));

// 计算在纹理数据中的偏移量
const offset = (clampedY * width + clampedX) * 4;
// 提取纹理数据中的红、绿、蓝三个通道的值并归一化
const r = textureData[offset] / 255;
const g = textureData[offset + 1] / 255;
const b = textureData[offset + 2] / 255;

// 返回颜色对象
return new THREE.Color(r, g, b);
}
// 在三角形内部生成随机点
getRandomPointInTriangle(a, b, c) {
// 生成两个随机数
const r1 = Math.random();
const r2 = Math.random();
const sqrtR1 = Math.sqrt(r1);

// 计算三角形内随机点的坐标
const x = (1 - sqrtR1) * a.x + sqrtR1 * (1 - r2) * b.x + sqrtR1 * r2 * c.x;
const y = (1 - sqrtR1) * a.y + sqrtR1 * (1 - r2) * b.y + sqrtR1 * r2 * c.y;
const z = (1 - sqrtR1) * a.z + sqrtR1 * (1 - r2) * b.z + sqrtR1 * r2 * c.z;

// 返回随机点的坐标
return new THREE.Vector3(x, y, z);
}
}

export default RandomModelPoints;

导入模型之后使用这个类

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import RandomSpacePoints from "./mesh/RandomSpacePoints.js";
model.traverse((child) => {
if (child.isMesh) {
const points = new RandomModelPoints(child, 8000);
scene.add(points);
}
});

效果图

使用 onBeforeCompile 修改着色器

此时其实我们的 size 属性是没有生效的,这里我们修改一下材质

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geometry.setAttribute("vSize", new THREE.BufferAttribute(sizes, 1));
// 创建点的材质
const material = new THREE.PointsMaterial({
size: 0.05, // 点的大小
vertexColors: true, // 顶点颜色
transparent: true, // 开启透明度
opacity: 0.8, // 设置透明度
depthWrite: false, // 设置深度写入
blending: THREE.AdditiveBlending, // 设置混合模式(叠加)
sizeAttenuation: true, // 设置距离衰减
map: particlesTexture, // 纹理贴图
alphaMap: particlesTexture, // 透明度贴图
onBeforeCompile: (shader) => {
shader.vertexShader = `
attribute float vSize;
${shader.vertexShader}
`.replace(`gl_PointSize = size;`, `gl_PointSize = size * vSize;`);
shader.fragmentShader = `
${shader.fragmentShader}
`;
},
});

添加多个模型

上面我们讲完了一个模型,接下来,我们不是有 300vh 的页面吗,给每个 100vh 加上一个模型,生成点位数据

生成点位数据

这里我把前面的let points改成了let spacePoints方便理解,然后就是添加模型即可,设置一下模型的位置

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// 创建空间粒子
let spacePoints = new RandomSpacePoints(250);
scene.add(spacePoints);

// 实例化加载器gltf
const gltfLoader = new GLTFLoader();
// 实例化加载器draco,用来解压glb文件
const dracoLoader = new DRACOLoader();
/**
* 设置draco路径,这里需要需要
* 从node_modules\three\examples\jsm(js)\libs文件夹下面拷贝出来,
* 然后放到public文件夹下面,
* 这样才能正常解析
* 新版本Three好像并不需要
* 你加载不出来可以尝试这个方法
*/
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/rocket.glb",
// 加载完成回调
(gltf) => {
const model = gltf.scene;
// scene.add(model);
model.traverse((child) => {
if (child.isMesh) {
const points = new RandomModelPoints(child, 8000);
// scene.add(points);
if (points) {
points.position.x = 1;
scene.add(points);
}
}
});
}
);

gltfLoader.load(
"./model/earth.glb",
// 加载完成回调
(gltf) => {
const model = gltf.scene;
// 提取模型的几何体信息
model.traverse((child) => {
if (child.isMesh) {
const points = new RandomModelPoints(child, 8000);
if (points) {
points.position.x = -1;
points.position.y = -5;
// models.push(points)
scene.add(points);
}
}
});
}
);

gltfLoader.load(
"./model/duck.glb",
// 加载完成回调
(gltf) => {
const model = gltf.scene;
// 提取模型的几何体信息
model.traverse((child) => {
if (child.isMesh) {
const points = new RandomModelPoints(child, 8000);
if (points) {
points.position.x = 1;
points.position.y = -10;
scene.add(points);
}
}
});
}
);

修改相机位置

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// 持续渲染,让相机场景动起来
function render() {
// lerp(x,y,t) 对两个值 x 和 y 进行线性插值,t 是插值系数,范围在 [0, 1] 之间。
let cameraY = THREE.MathUtils.lerp(
camera.position.y,
-currentPage.value * 0.5,
0.05
);
camera.position.y = cameraY;
camera.lookAt(0, cameraY, 0);
spacePoints.position.y = cameraY;
// 使用渲染器通过相机将场景渲染进来
renderer.render(scene, camera);
// 渲染下一帧的时候就会调用render函数
requestAnimationFrame(render);
}

render();

此时效果如下

添加粒子运动

空间随机粒子添加漂浮动画

我们先给空间中的随机粒子添加漂浮动画

定义基本结构

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// 导入threejs
import * as THREE from "three";

export default function particlesAnimate(
mesh, //你要变成动态粒子的物体
clock //统一的计时器
) {
const pointsGeometry = mesh.geometry;
const material = mesh.material;
// 偏移量
let offsetRadius = 0.3;
const points = new THREE.Points(pointsGeometry, material);

return points;
}

定义这样一个方法,将基本结构如下,这样我们就可以在 main.js 中调用

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import particlesAnimate from "./mesh/ParticlesAnimate.js";
// 创建粒子
let spacePoints = particlesAnimate(new RandomSpacePoints(250, scene), clock);
scene.add(spacePoints);

添加动画

接下来,我们只需要对pointsGeometry进行操作即可,这里我给偏移量做了区分,因为模型的点不用动太多。

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// 导入threejs
import * as THREE from "three";

export default function particlesAnimate(
mesh, //你要变成动态粒子的物体
clock //统一的计时器
) {
const pointsGeometry = mesh.geometry;
const material = mesh.material;
// 偏移量
let offsetRadius = mesh.name === "RandomSpacePoints" ? 0.3 : 0.02;

const points = new THREE.Points(pointsGeometry, material);
// 将初始位置存储下来,用于后续的动画计算
let initialPositions = pointsGeometry.attributes.position.array.slice();
let initialColors = pointsGeometry.attributes.color.array.slice();

// 渲染循环函数中更新粒子动画
function animateParticles() {
const elapsedTime = clock.getElapsedTime(); // 获取自从时钟启动后的总时间
const positions = pointsGeometry.attributes.position.array; // 获取粒子的位置数据
const colors = pointsGeometry.attributes.color.array; // 获取粒子颜色数据
const randomDirections = pointsGeometry.attributes.randomDirection // 随机方向
? pointsGeometry.attributes.randomDirection.array
: undefined;
const randomSpeeds = pointsGeometry.attributes.randomSpeed // 随机速度
? pointsGeometry.attributes.randomSpeed.array
: undefined;
// 粒子数组
const referPositions = new Float32Array(
pointsGeometry.attributes.position.array.length
);
for (let i = 0; i < positions.length; i += 3) {
// 获取初始位置
const initialX = initialPositions[i];
const initialY = initialPositions[i + 1];
const initialZ = initialPositions[i + 2];
// 获取当前粒子的运动方向和速度
const direction = {
x: randomDirections[i / 3],
y: randomDirections[i / 3 + 1],
z: randomDirections[i / 3 + 2],
};
const speed = randomSpeeds[i / 3];

// 根据时间和速度生成随机摆动动画
const offsetX =
Math.sin(elapsedTime * speed + initialX) * direction.x * offsetRadius;
const offsetY =
Math.sin(elapsedTime * speed + initialY) * direction.y * offsetRadius;
const offsetZ =
Math.sin(elapsedTime * speed + initialZ) * direction.z * offsetRadius;

// 更新粒子的位置
referPositions[i] = initialX + offsetX;
referPositions[i + 1] = initialY + offsetY;
referPositions[i + 2] = initialZ + offsetZ;
let stepLength = 0.1;
let currentPosition;
currentPosition = {
x: referPositions[i],
y: referPositions[i + 1],
z: referPositions[i + 2],
};

positions[i] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i],
currentPosition.x,
stepLength
);

positions[i + 1] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 1],
currentPosition.y,
stepLength
);

positions[i + 2] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 2],
currentPosition.z,
stepLength
);

// 根据时间和速度生成随机颜色
colors[i] =
initialColors[i] +
Math.sin(elapsedTime * speed + initialX + initialColors[i]) * 0.1;
colors[i + 1] =
initialColors[i + 1] +
Math.sin(elapsedTime * speed + initialY + initialColors[i + 1]) * 0.1;
colors[i + 2] =
initialColors[i + 2] +
Math.sin(elapsedTime * speed + initialZ + initialColors[i + 2]) * 0.1;
}

// 通知Three.js更新粒子的几何体
pointsGeometry.attributes.position.needsUpdate = true;
pointsGeometry.attributes.color.needsUpdate = true;
requestAnimationFrame(animateParticles);
}
animateParticles();

return points;
}

此时效果如下

添加模型粒子炸裂动画

我们已经完成了漂浮动画的实现,接下来,我们不是还有一个randomPositions的属性没有使用吗,在创建模型粒子的时候创建的,这个就是为了炸裂动画使用的,我们只需将代码简单修改,并传入当前页currentPage

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const randomPositions = pointsGeometry.attributes.randomPosition
? pointsGeometry.attributes.randomPosition.array
: undefined; // 随机初始位置
if (randomPositions != undefined) {
currentPosition = {
x:
referPositions[i] +
randomPositions[i] * Math.sin((currentPage.value % 10) * Math.PI * 0.1),
y:
referPositions[i + 1] +
randomPositions[i + 1] *
Math.sin((currentPage.value % 10) * Math.PI * 0.1),
z:
referPositions[i + 2] +
randomPositions[i + 2] *
Math.sin((currentPage.value % 10) * Math.PI * 0.1),
};
} else {
currentPosition = {
x: referPositions[i],
y: referPositions[i + 1],
z: referPositions[i + 2],
};
}

此时,我们即可得到对应的模型粒子炸裂动画,效果如下。

添加扰流动画

最后,我们给我们的模型粒子添加一个扰流动画,就是鼠标放上去,粒子会稍微扩散一点的动画

在 main.js 设置一些检测鼠标划过的参数

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// 创建射线
const raycaster = new THREE.Raycaster();
const mouse = new THREE.Vector2();
const currentMouse = new THREE.Vector2();

let params = [
clock,
currentMouse,
mouse,
raycaster,
camera,
scene,
plane,
currentPage,
];

window.addEventListener("mousemove", onMouseMove);

function onMouseMove(event) {
// 将鼠标的屏幕坐标转换为归一化设备坐标
mouse.x = (event.clientX / window.innerWidth) * 2 - 1;
mouse.y = -(event.clientY / window.innerHeight) * 2 + 1;
}

生成动画的时候将参数传进去

然后我们在生成动画的时候把参数传进去,如下:

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const points = particlesAnimate(new RandomModelPoints(child, 8000), ...params);

对生成动画的方法进行修改

这里只写一下添加的代码

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export default function particlesAnimate(
mesh, //你要变成动态粒子的物体
...res
) {
const [
clock,
currentMouse,
mouse,
raycaster,
camera,
scene,
plane,
currentPage,
] = res;

// .....

// 鼠标的影响幅度
let mouseOffset = 0.2;
//鼠标影响距离
let distanceScale = 0.5;

let initialSizes = pointsGeometry.attributes.vSize.array.slice();

// 渲染循环函数中更新粒子动画
function animateParticles() {
// ...
const sizes = pointsGeometry.attributes.vSize.array; // 获取粒子大小数据

// ...
// 真实鼠标位置
currentMouse.x = THREE.MathUtils.lerp(currentMouse.x, mouse.x, 0.05);
currentMouse.y = THREE.MathUtils.lerp(currentMouse.y, mouse.y, 0.05);
// 点稍微旋转一下(旋转模型)
points.rotation.x =
Math.sin(elapsedTime * 0.2) * 0.2 - currentMouse.x * 0.2 * mouseOffset;
points.rotation.z =
Math.sin(elapsedTime * 0.2) * 0.1 - currentMouse.y * 0.2 * mouseOffset;

// 更新 Raycaster 的方向和位置
raycaster.setFromCamera(mouse, camera);

// 获取与点的交叉信息
const intersects = raycaster.intersectObject(plane);

for (let i = 0; i < positions.length; i += 3) {
// ...
// 默认粒子大小为 1
let targetSize = 1;

// ...

// 如果鼠标附近有顶点,将它们放大并四散
if (intersects.length > 0) {
const intersectPoint = intersects[0].point; // 获取鼠标的交点位置
const distance = new THREE.Vector2(
initialX + points.position.x,
initialY + points.position.y
).distanceTo(new THREE.Vector2(intersectPoint.x, intersectPoint.y));

if (distance < distanceScale) {
// 距离阈值,根据需要调整
targetSize = 2; // 放大粒子

// let targetLength = 1000*(distanceScale*0.5-distance)*(distanceScale*0.5-distance);
let targetLength = 0.1;
// 增加四散效果
positions[i] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i],
currentPosition.x +
(currentPosition.x - (intersectPoint.x - points.position.x)) *
targetLength,
stepLength
);
positions[i + 1] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 1],
currentPosition.y +
(currentPosition.y - (intersectPoint.y - points.position.y)) *
targetLength,
stepLength
);
positions[i + 2] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 2],
currentPosition.z +
(currentPosition.z - (intersectPoint.z - points.position.z)) *
targetLength,
stepLength
);
sizes[i / 3] = THREE.MathUtils.lerp(
sizes[i / 3],
initialSizes[i / 3] * targetSize,
0.03
);
} else {
positions[i] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i],
currentPosition.x,
stepLength
);
positions[i + 1] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 1],
currentPosition.y,
stepLength
);
positions[i + 2] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 2],
currentPosition.z,
stepLength
);
sizes[i / 3] = THREE.MathUtils.lerp(
sizes[i / 3],
initialSizes[i / 3],
0.03
);
}
} else {
positions[i] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i],
currentPosition.x,
stepLength
);
positions[i + 1] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 1],
currentPosition.y,
stepLength
);
positions[i + 2] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 2],
currentPosition.z,
stepLength
);
sizes[i / 3] = THREE.MathUtils.lerp(
sizes[i / 3],
initialSizes[i / 3],
0.03
);
}
}
}
pointsGeometry.attributes.color.needsUpdate = true;
pointsGeometry.attributes.vSize.needsUpdate = true; // 标记需要更新
}

完整动画代码

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// 导入threejs
import * as THREE from "three";

export default function particlesAnimate(
mesh, //你要变成动态粒子的物体
...res
) {
const [
clock,
currentMouse,
mouse,
raycaster,
camera,
scene,
plane,
currentPage,
] = res;
const pointsGeometry = mesh.geometry;
const material = mesh.material;
// 偏移量
let offsetRadius = mesh.name === "RandomSpacePoints" ? 0.3 : 0.02;

// 鼠标的影响幅度
let mouseOffset = 0.2;
//鼠标影响距离
let distanceScale = 0.5

const points = new THREE.Points(pointsGeometry, material);
// 将初始位置存储下来,用于后续的动画计算
let initialPositions = pointsGeometry.attributes.position.array.slice();
let initialColors = pointsGeometry.attributes.color.array.slice();
let initialSizes = pointsGeometry.attributes.vSize.array.slice();

// 渲染循环函数中更新粒子动画
function animateParticles() {
const elapsedTime = clock.getElapsedTime(); // 获取自从时钟启动后的总时间
const positions = pointsGeometry.attributes.position.array; // 获取粒子的位置数据
const colors = pointsGeometry.attributes.color.array; // 获取粒子颜色数据
const sizes = pointsGeometry.attributes.vSize.array; // 获取粒子大小数据
const randomDirections = pointsGeometry.attributes.randomDirection // 随机方向
? pointsGeometry.attributes.randomDirection.array
: undefined;
const randomSpeeds = pointsGeometry.attributes.randomSpeed // 随机速度
? pointsGeometry.attributes.randomSpeed.array
: undefined;
const randomPositions = pointsGeometry.attributes.randomPosition
? pointsGeometry.attributes.randomPosition.array
: undefined; // 随机初始位置

// 真实鼠标位置
currentMouse.x = THREE.MathUtils.lerp(currentMouse.x, mouse.x, 0.05);
currentMouse.y = THREE.MathUtils.lerp(currentMouse.y, mouse.y, 0.05);
// 点稍微旋转一下(旋转模型)
points.rotation.x =
Math.sin(elapsedTime * 0.2) * 0.2 - currentMouse.x * 0.2 * mouseOffset;
points.rotation.z =
Math.sin(elapsedTime * 0.2) * 0.1 - currentMouse.y * 0.2 * mouseOffset;

// 更新 Raycaster 的方向和位置
raycaster.setFromCamera(mouse, camera);

// 获取与点的交叉信息
const intersects = raycaster.intersectObject(plane);

// 粒子数组
const referPositions = new Float32Array(
pointsGeometry.attributes.position.array.length
);
for (let i = 0; i < positions.length; i += 3) {
// 获取初始位置
const initialX = initialPositions[i];
const initialY = initialPositions[i + 1];
const initialZ = initialPositions[i + 2];
// 获取当前粒子的运动方向和速度
const direction = {
x: randomDirections[i / 3],
y: randomDirections[i / 3 + 1],
z: randomDirections[i / 3 + 2],
};
const speed = randomSpeeds[i / 3];

// 根据时间和速度生成随机摆动动画
const offsetX =
Math.sin(elapsedTime * speed + initialX) * direction.x * offsetRadius;
const offsetY =
Math.sin(elapsedTime * speed + initialY) * direction.y * offsetRadius;
const offsetZ =
Math.sin(elapsedTime * speed + initialZ) * direction.z * offsetRadius;

// 更新粒子的位置
referPositions[i] = initialX + offsetX;
referPositions[i + 1] = initialY + offsetY;
referPositions[i + 2] = initialZ + offsetZ;
// 默认粒子大小为 1
let targetSize = 1;
let stepLength = 0.1;
let currentPosition;

if (randomPositions != undefined) {
currentPosition = {
x:
referPositions[i] +
randomPositions[i] *
Math.sin((currentPage.value % 10) * Math.PI * 0.1),
y:
referPositions[i + 1] +
randomPositions[i + 1] *
Math.sin((currentPage.value % 10) * Math.PI * 0.1),
z:
referPositions[i + 2] +
randomPositions[i + 2] *
Math.sin((currentPage.value % 10) * Math.PI * 0.1),
};
} else {
currentPosition = {
x: referPositions[i],
y: referPositions[i + 1],
z: referPositions[i + 2],
};
}

// 如果鼠标附近有顶点,将它们放大并四散
if (intersects.length > 0) {
const intersectPoint = intersects[0].point; // 获取鼠标的交点位置
const distance = new THREE.Vector2(
initialX + points.position.x,
initialY + points.position.y
).distanceTo(new THREE.Vector2(intersectPoint.x, intersectPoint.y));

if (distance < distanceScale) {
// 距离阈值,根据需要调整
targetSize = 2; // 放大粒子

let targetLength = 0.1;
// 增加四散效果
positions[i] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i],
currentPosition.x +
(currentPosition.x - (intersectPoint.x - points.position.x)) *
targetLength,
stepLength
);
positions[i + 1] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 1],
currentPosition.y +
(currentPosition.y - (intersectPoint.y - points.position.y)) *
targetLength,
stepLength
);
positions[i + 2] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 2],
currentPosition.z +
(currentPosition.z - (intersectPoint.z - points.position.z)) *
targetLength,
stepLength
);
sizes[i / 3] = THREE.MathUtils.lerp(
sizes[i / 3],
initialSizes[i / 3] * targetSize,
0.03
);
} else {
positions[i] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i],
currentPosition.x,
stepLength
);
positions[i + 1] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 1],
currentPosition.y,
stepLength
);
positions[i + 2] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 2],
currentPosition.z,
stepLength
);
sizes[i / 3] = THREE.MathUtils.lerp(
sizes[i / 3],
initialSizes[i / 3],
0.03
);
}
} else {
positions[i] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i],
currentPosition.x,
stepLength
);
positions[i + 1] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 1],
currentPosition.y,
stepLength
);
positions[i + 2] = THREE.MathUtils.lerp(
positions[i + 2],
currentPosition.z,
stepLength
);
sizes[i / 3] = THREE.MathUtils.lerp(
sizes[i / 3],
initialSizes[i / 3],
0.03
);
}

// 根据时间和速度生成随机颜色
colors[i] =
initialColors[i] +
Math.sin(elapsedTime * speed + initialX + initialColors[i]) * 0.1;
colors[i + 1] =
initialColors[i + 1] +
Math.sin(elapsedTime * speed + initialY + initialColors[i + 1]) * 0.1;
colors[i + 2] =
initialColors[i + 2] +
Math.sin(elapsedTime * speed + initialZ + initialColors[i + 2]) * 0.1;
}

// 通知Three.js更新粒子的几何体
pointsGeometry.attributes.position.needsUpdate = true;
pointsGeometry.attributes.color.needsUpdate = true;
pointsGeometry.attributes.vSize.needsUpdate = true; // 标记需要更新
requestAnimationFrame(animateParticles);
}
animateParticles();

return points;
}

最终效果

到这里,我们就已经完成了这个小案例了,让我们看看最终效果

结语

我把代码放到了我的gitee上面,大家如果需要的话可以去拉取一下。本篇文章就到这里了,更多内容敬请期待,债见。

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