图形化开发（七）04-Three.js之动画——补间动画-以平滑的方式更改对象的位置

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图形化开发（七）04-Three.js之动画——补间动画-以平滑的方式更改对象的位置

补间动画

补间(动画)（来自 in-between）是一个概念，允许你以平滑的方式更改对象的属性。你只需告诉它哪些属性要更改，当补间结束运行时它们应该具有哪些最终值，以及这需要多长时间，补间引擎将负责计算从起始点到结束点的值。
在Three.js中，我们也有一些修改模型的位置，旋转和缩放的需求，我们无法直接在webgl中使用css3动画，所以，Tween给我们提供了一个很好的解决方案。

我们先实现一个Three.js应用Tween的案例：

首先，创建一个position对象，里面存储当前立方体的位置数据：
```
var position = {x:-40, y:0, z:-30};
```
然后，通过当前的对象创建一个补间Tween：
```
tween = new TWEEN.Tween(position);
```
设置每一个属性的目标位置，并告诉Tween在2000毫秒内移动到目标位置：
```
tween.to({x:40, y:30, z:30}, 2000);
```
我们设置Tween对象的每次更新的回调，在每次数据更新以后，将立方体的位置更新掉：
```
tween.onUpdate(function (pos) {
    cube.position.set(pos.x, pos.y, pos.z);
});
```
Tween对象不会直接执行，需要我们去调用start()方法激活：
```
tween.start();
```

想要完成整个过程，我们还需要在每帧里面调用TWEEN.update，来触发Tween对象更新位置：

function render() {

    //更新Tween
    TWEEN.update();

    control.update();

    renderer.render(scene, camera);
}

实例

初始效果

在这里插入图片描述

结束效果

在这里插入图片描述

simple.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Tween简单应用案例</title>
    <style type="text/css">
        html, body {
            margin: 0;
            height: 100%;
        }

        canvas {
            display: block;
        }

    </style>
</head>
<body onload="draw();">

</body>
<script src="https://cdn.bootcss.com/three.js/92/three.js"></script> 
<script src="./source/tween.js"></script>
<script src="./control.js"></script>
<script src="http://www.wjceo.com/lib/js/libs/stats.min.js"></script>
<script src="https://cdn.bootcss.com/dat-gui/0.7.1/dat.gui.min.js"></script>
<script>
    var renderer, camera, scene, gui, stats, ambientLight, directionalLight, control;
    var tween;

    function initRender() {
        renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true});
        renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
        //告诉渲染器需要阴影效果
        renderer.shadowMap.enabled = true;
        renderer.shadowMap.type = THREE.PCFSoftShadowMap; // 默认的是，没有设置的这个清晰 THREE.PCFShadowMap
        document.body.appendChild(renderer.domElement);
    }

    function initCamera() {
        camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
        camera.position.set(0, 100, 200);
        camera.lookAt(new THREE.Vector3(0, 0, 0));
    }

    function initScene() {
        scene = new THREE.Scene();
    }

    function initGui() {
        //声明一个保存需求修改的相关数据的对象
        gui = {
            start:function () {
                tween.start();
            }
        };

        var datGui = new dat.GUI();
        //将设置属性添加到gui当中，gui.add(对象，属性，最小值，最大值）
        datGui.add(gui, "start").name("开始动画");
    }

    function initLight() {
        ambientLight = new THREE.AmbientLight("#111111");
        scene.add(ambientLight);

        directionalLight = new THREE.DirectionalLight("#ffffff");
        directionalLight.position.set(40, 60, 10);

        directionalLight.shadow.camera.near = 1; //产生阴影的最近距离
        directionalLight.shadow.camera.far = 400; //产生阴影的最远距离
        directionalLight.shadow.camera.left = -50; //产生阴影距离位置的最左边位置
        directionalLight.shadow.camera.right = 50; //最右边
        directionalLight.shadow.camera.top = 50; //最上边
        directionalLight.shadow.camera.bottom = -50; //最下面

        //这两个值决定生成阴影密度 默认512
        directionalLight.shadow.mapSize.height = 1024;
        directionalLight.shadow.mapSize.width = 1024;

        //告诉平行光需要开启阴影投射
        directionalLight.castShadow = true;

        scene.add(directionalLight);
    }

    function initModel() {

        //底部平面
        var planeGeometry = new THREE.PlaneGeometry(100, 100);
        var planeMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 0xaaaaaa, side: THREE.DoubleSide});
        var plane = new THREE.Mesh(planeGeometry, planeMaterial);
        plane.rotation.x = -0.5 * Math.PI;
        plane.position.y = -5.1;
        plane.receiveShadow = true; //可以接收阴影
        scene.add(plane);

        //立方体  1、设置
        var cubeGeometry = new THREE.CubeGeometry(10, 10, 10);
        var cubeMaterial = new THREE.MeshPhongMaterial({color: 0x00ffff});
        var cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, cubeMaterial);
        cube.position.x = -40;
        cube.position.z = -30;
        cube.castShadow = true; //开启阴影
        scene.add(cube);


        //设置tween  2、初始位置
        var position = {x:-40, y:0, z:-30};
        tween = new TWEEN.Tween(position);

        //设置移动的目标和移动时间  3、移动位置
        tween.to({x:40, y:30, z:30}, 500);

        //设置每次更新的回调，然后修改几何体的位置
        tween.onUpdate(function (pos) {
            cube.position.set(pos.x, pos.y, pos.z);
        });
    }
 
    function initStats() {   //4、调用方法
        stats = new Stats();
        document.body.appendChild(stats.dom);
    }

    function initControl() {

        control = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement);

        // 是否开启当前的控制器 默认值为true
        control.enabled = true;

        // 设置当前控制器的焦点 默认为原点位置
        control.target = new THREE.Vector3();

        // 控制器控制相机可移动的距离焦点的最远距离和最近距离 默认值是0到无限远的距离 此属性适用于透视相机 PerspectiveCamera
        control.minDistance = 0;
        control.maxDistance = Infinity;

        // 控制器控制相机可移动的距离焦点的最远距离和最近距离 默认值是0到无限远的距离 此属性适用于正交相机 OrthographicCamera
        control.minZoom = 0;
        control.maxZoom = Infinity;

        // 相机垂直方向移动的弧度，默认从顶部九十度到底部九十度 默认值是0和Math.PI
        control.minPolarAngle = 0; // 弧度
        control.maxPolarAngle = Math.PI; // 弧度

        // 当前相机水平位置下在焦点的z轴正方向可以偏转的弧度，默认无限旋转。
        // 如果不可以无限旋转，只能够从左方和右方旋转180度，可以设置成minAzimuthAngle = - Math.PI maxAzimuthAngle = Math.PI
        control.minAzimuthAngle = - Infinity; // 弧度
        control.maxAzimuthAngle = Infinity; // 弧度

        // 是否开启拖拽后的惯性（停止拖拽后，相机会慢慢停下来），如果开启了当前的属性，还需要在动画循环中调用相机的update()更新位置
        control.enableDamping = false;
        control.dampingFactor = 0.25; //设置当前的惯性的阻力，值越小阻力越小

        // 设置控制器是否缩放以及缩放速度
        control.enableZoom = true;
        control.zoomSpeed = 1.0;

        // 设置控制器是否可以旋转以及旋转速度
        control.enableRotate = true;
        control.rotateSpeed = 1.0;

        // 是否开启改变视角焦点中心以及移动视角中心的速度
        control.enablePan = true;
        control.panSpeed = 1.0;
        control.screenSpacePanning = false; // 移动相机位置焦点默认是修改x轴和z轴方向，如果将此值修改为true，焦点位置将修改x轴和y轴方向
        control.keyPanSpeed = 7.0;	// 修改焦点位置移动的速度

        // 设置当前是否自动旋转
        control.autoRotate = false;
        control.autoRotateSpeed = 2.0; // 默认速度为30秒旋转一周的速度，一秒60帧的情况下

        // 是否开启键盘控制
        control.enableKeys = true;

        // 控制焦点的位置偏移的键盘按键 默认是上下左右键的 keyCode
        control.keys = { LEFT: 37, UP: 38, RIGHT: 39, BOTTOM: 40 };

        // 控制相机控制器的鼠标按键设置 默认左键旋转，中键缩放，右键移动焦点位置
        control.mouseButtons = { ORBIT: THREE.MOUSE.LEFT, ZOOM: THREE.MOUSE.MIDDLE, PAN: THREE.MOUSE.RIGHT };
    }

    function render() {

        //更新Tween
        TWEEN.update();

        control.update();

        renderer.render(scene, camera);
    }

    function onWindowResize() {

        camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
        camera.updateProjectionMatrix();
        renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);

    }

    function animate() {
        //更新控制器
        render();

        //更新性能插件
        stats.update();

        requestAnimationFrame(animate);
    }

    function draw() {
        initGui();
        initRender();
        initScene();
        initCamera();
        initLight();
        initModel();
        initStats();

        initControl();

        animate();
        window.onresize = onWindowResize;
    }
</script>
</html>