Vue中如何进行3D场景展示与交互（如Three.js）

随着WebGL技术的发展，越来越多的网站开始使用3D场景来展示产品、游戏等内容。在Vue中，我们可以使用第三方库Three.js来实现3D场景的展示与交互。本文将介绍如何在Vue中使用Three.js来创建3D场景，并实现交互功能。

Three.js简介

Three.js是一个用于创建3D图形的JavaScript库。它基于WebGL技术，并提供了一系列的工具和API，使得开发者能够轻松创建3D场景，包括模型、纹理、光照、动画等。Three.js还提供了一个场景图形界面，使得开发者可以直观地构建3D场景。

在Vue中使用Three.js，我们可以通过Vue组件的方式来创建3D场景，并将其嵌入到Vue应用中。

安装Three.js

在Vue中使用Three.js，我们首先需要安装Three.js库。可以通过以下命令来安装：

npm install three --save

创建Vue组件

下面是一个简单的Vue组件，用于创建3D场景：

<template>
  <div ref="container"></div>
</template>

<script>
import * as THREE from 'three'

export default {
  data() {
    return {
      scene: null,
      camera: null,
      renderer: null,
    }
  },
  mounted() {
    this.init()
  },
  methods: {
    init() {
      // 创建场景
      this.scene = new THREE.Scene()

      // 创建相机
      this.camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, this.$el.offsetWidth / this.$el.offsetHeight, 0.1, 1000)
      this.camera.position.z = 5

      // 创建渲染器
      this.renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true })
      this.renderer.setSize(this.$el.offsetWidth, this.$el.offsetHeight)
      this.$refs.container.appendChild(this.renderer.domElement)

      // 添加一个立方体
      const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1)
      const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xffffff })
      const cube = new THREE.Mesh(geometry, material)
      this.scene.add(cube)

      // 渲染场景
      this.renderScene()
    },
    renderScene() {
      requestAnimationFrame(this.renderScene)
      this.renderer.render(this.scene, this.camera)
    },
  },
}
</script>

在上面的代码中，我们首先引入了Three.js库，并定义了一个Vue组件。在mounted钩子函数中，我们调用了init方法来创建3D场景。在init方法中，我们创建了场景、相机、渲染器，并添加了一个立方体模型到场景中。最后，我们调用renderScene方法来渲染场景。

添加光照

在3D场景中，光照是一个非常重要的概念。下面是一个简单的例子，用于添加光照到场景中：

<template>
  <div ref="container"></div>
</template>

<script>
import * as THREE from 'three'

export default {
  data() {
    return {
      scene: null,
      camera: null,
      renderer: null,
    }
  },
  mounted() {
    this.init()
  },
  methods: {
    init() {
      // 创建场景
      this.scene = new THREE.Scene()

      // 创建相机
      this.camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, this.$el.offsetWidth / this.$el.offsetHeight, 0.1, 1000)
      this.camera.position.z = 5

      // 创建渲染器
      this.renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true })
      this.renderer.setSize(this.$el.offsetWidth, this.$el.offsetHeight)
      this.$refs.container.appendChild(this.renderer.domElement)

      // 添加一个立方体
      const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1)
      const material = new THREE.MeshPhongMaterial({ color: 0xffffff })
      const cube = new THREE.Mesh(geometry, material)
      this.scene.add(cube)

      // 添加光照
      const ambientLight =new THREE.AmbientLight(0xffffff, 0.5)
      this.scene.add(ambientLight)

      const pointLight = new THREE.PointLight(0xffffff, 1)
      pointLight.position.set(1, 1, 1)
      this.scene.add(pointLight)

      // 渲染场景
      this.renderScene()
    },
    renderScene() {
      requestAnimationFrame(this.renderScene)
      this.renderer.render(this.scene, this.camera)
    },
  },
}
</script>

在上面的代码中，我们添加了两种光照：环境光和点光源。环境光类似于光线在场景中弥漫的效果，点光源类似于一个光源，在特定位置上发出光线。通过添加光照，我们可以让3D场景更加真实。

添加交互

在3D场景中，交互是一个非常重要的概念。用户可以通过交互来控制场景中的模型，例如旋转、缩放、平移等。下面是一个简单的例子，用于添加交互到场景中：

<template>
  <div ref="container"></div>
</template>

<script>
import * as THREE from 'three'

export default {
  data() {
    return {
      scene: null,
      camera: null,
      renderer: null,
      cube: null,
      mouse: new THREE.Vector2(),
    }
  },
  mounted() {
    this.init()
  },
  methods: {
    init() {
      // 创建场景
      this.scene = new THREE.Scene()

      // 创建相机
      this.camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, this.$el.offsetWidth / this.$el.offsetHeight, 0.1, 1000)
      this.camera.position.z = 5

      // 创建渲染器
      this.renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true })
      this.renderer.setSize(this.$el.offsetWidth, this.$el.offsetHeight)
      this.$refs.container.appendChild(this.renderer.domElement)

      // 添加一个立方体
      const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1)
      const material = new THREE.MeshPhongMaterial({ color: 0xffffff })
      this.cube = new THREE.Mesh(geometry, material)
      this.scene.add(this.cube)

      // 添加光照
      const ambientLight = new THREE.AmbientLight(0xffffff, 0.5)
      this.scene.add(ambientLight)

      const pointLight = new THREE.PointLight(0xffffff, 1)
      pointLight.position.set(1, 1, 1)
      this.scene.add(pointLight)

      // 添加交互
      this.$refs.container.addEventListener('mousemove', this.onMouseMove, false)

      // 渲染场景
      this.renderScene()
    },
    renderScene() {
      requestAnimationFrame(this.renderScene)
      this.renderer.render(this.scene, this.camera)
    },
    onMouseMove(event) {
      // 计算鼠标位置
      this.mouse.x = (event.clientX / this.$el.offsetWidth) * 2 - 1
      this.mouse.y = -(event.clientY / this.$el.offsetHeight) * 2 + 1

      // 更新立方体的旋转角度
      const targetRotationX = this.mouse.x * Math.PI * 2
      const targetRotationY = this.mouse.y * Math.PI * 2
      this.cube.rotation.x += (targetRotationY - this.cube.rotation.x) * 0.05
      this.cube.rotation.y += (targetRotationX - this.cube.rotation.y) * 0.05
    },
  },
}
</script>

在上面的代码中，我们通过添加mousemove事件来实现了交互功能。当鼠标在场景中移动时，我们计算鼠标的位置，并更新立方体模型的旋转角度。通过添加交互，我们可以让用户更加自由地控制场景中的模型。

总结

在本文中，我们介绍了如何在Vue中使用Three.js来创建3D场景，并实现交互功能。通过添加光照和交互，我们可以让3D场景更加真实和生动。在实际开发中，我们可以根据需求来选择不同的3D库和工具，以便更好地实现我们的目标