THREE.Terrain:基于Three.js的网页3D地形生成引擎
项目介绍
THREE.Terrain 是一款专为Three.js设计的程序化地形生成库,它使得在Web端创建栩栩如生的3D地形变得轻松简单。通过高度定制的高度图、纹理以及光照设置,该库赋予开发者高度灵活性,满足从简单山景到复杂地理信息系统等多种应用场景的需求。
项目快速启动
安装及引入
首先,确保您的项目中已安装Three.js。然后,您可以通过以下几种方式之一添加THREE.Terrain:
通过npm安装:
npm install three.terrain.js
通过Bower安装:
bower install THREE.Terrain
引入到项目中:
<!-- 从npm安装 -->
<script src="node_modules/three.terrain.js/build/THREE.Terrain.min.js"></script>
<!-- 从Bower安装 -->
<script src="bower_components/THREE.Terrain/build/THREE.Terrain.min.js"></script>
<!-- 直接下载或Git Clone -->
<script src="build/THREE.Terrain.min.js"></script>
核心功能演示
在Three.js场景中生成并添加地形:
var xS = 63, yS = 63;
var terrainScene = THREE.Terrain({
easing: THREE.Terrain.Linear,
frequency: 2.5,
heightmap: THREE.Terrain.DiamondSquare,
material: new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x5566aa }),
maxHeight: 100,
minHeight: -100,
steps: 1,
xSegments: xS,
xSize: 1024,
ySegments: yS,
ySize: 1024
});
// 添加地形到场景
scene.add(terrainScene);
// 可选:在地形上散布植被
var geo = terrainScene.children[0].geometry;
decoScene = THREE.Terrain.ScatterMeshes(geo, {
mesh: new THREE.Mesh(new THREE.CylinderGeometry(2, 2, 12, 6)),
w: xS,
h: yS,
spread: 0.02,
randomness: Math.random,
});
terrainScene.add(decoScene);
地形生成方法
THREE.Terrain提供了多种程序化地形生成方法:
- Diamond-Square - 钻石-正方形算法(中点位移的改进版本)
- Perlin和Simplex噪声 - 经典噪声算法
- Worley噪声 - 细胞噪声或Voronoi噪声
- 布朗运动 - 随机过程生成
- 余弦函数 - 平滑波形地形
- 断层线 - 地质断层模拟
- 粒子沉积 - 沉积过程模拟
动态地形材质
THREE.Terrain支持基于高程、坡度和位置自动生成地形材质:
var material = THREE.Terrain.generateBlendedMaterial([
{ texture: t1 },
{ texture: t2, levels: [-80, -35, 20, 50] },
{ texture: t3, levels: [20, 50, 60, 85] },
{ texture: t4, glsl: '1.0 - smoothstep(65.0 + smoothstep(-256.0, 256.0, vPosition.x) * 10.0, 80.0, vPosition.z)' },
{ texture: t3, glsl: 'slope > 0.7853981633974483 ? 0.2 : 1.0 - smoothstep(0.47123889803846897, 0.7853981633974483, slope) + 0.2' },
]);
高度图导入导出
导出高度图
var canvas = THREE.Terrain.toHeightmap(
terrainScene.children[0].geometry.attributes.position.array,
{ xSegments: 63, ySegments: 63 }
);
导入高度图
创建地形时,可以将已加载的高度图图像或包含高度图的画布传递给heightmap选项。
应用场景
虚拟现实体验
创建沉浸式的虚拟环境,用户可以在其中探索自然景观。
游戏开发
为游戏构建动态的3D世界,包括山脉、山谷和平原。
教育展示
生动地呈现地理学概念,帮助学生更好地理解地形特征。
数据可视化
立体展示地理信息系统数据,提供直观的数据分析视图。
项目结构
项目包含以下主要目录和文件:
- src/ - 源代码目录,包含核心功能模块
- demo/ - 演示示例,包含完整的应用案例
- statistics/ - 统计分析工具,评估各种地形生成方法
- build/ - 构建输出文件(需要编译生成)
纹理资源
项目提供了丰富的地形纹理资源:
- 草地纹理:demo/img/grass1.jpg
- 雪地纹理:demo/img/snow1.jpg
- 石头纹理:demo/img/stone1.jpg
- 沙地纹理:demo/img/sand1.jpg
- 天空纹理:demo/img/sky1.jpg
技术特性
- 支持多种程序化地形生成算法
- 动态材质生成和纹理混合
- 高度图导入导出功能
- 与Three.js完美集成
- 跨浏览器兼容性
- 高性能渲染优化
本指南为您打开了WebGL地形开发的大门,随着深入探索,您将发现更多令人兴奋的可能性!
创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考






