Three.js:網頁上的 3D 魔法

什麼是 Three.js?

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Three.js

Three.js 是一個基於 JavaScript 的開源函式庫,旨在讓開發人員在網頁瀏覽器中輕鬆創建和顯示 3D 動畫、遊戲和視覺效果。它利用 WebGL 標準,讓您無需深入了解底層的圖形程式語言(如 GLSL),就能透過簡單的 API 呼叫來建立複雜的 3D 場景。您可以想像它是網頁 3D 世界的畫筆,讓您能在網頁上自由地創造立體的物體、光線和攝影機。

Colorful abstract 3D rendering of neural networks with vibrant blue and yellow gradients.

Three.js 的特色

Three.js 的主要特色在於其強大的功能與易用性的結合。它提供了豐富的內建功能,包括多種幾何體(如方塊、球體)、材質、光源和後處理效果。它還擁有龐大的社群和豐富的範例,讓學習者可以快速上手。此外,Three.js 支援多種 3D 模型格式,如 glTF,讓您可以輕鬆地將外部創建的模型匯入到您的網頁應用程式中。

怎麼學習 Three.js

學習 Three.js 的途徑非常多元,以下是一些推薦的資源:

  • 官方文件與範例: 官方網站 (https://threejs.org/) 提供了完整的 API 文件與大量的範例程式碼,是學習時最可靠的參考資料。
  • 線上課程與教學: 許多線上教學網站(如 Three.js Journey、freeCodeCamp、Udemy)提供了從入門到進階的完整課程,透過專案實作來帶領您學習。
  • YouTube 影片: 在 YouTube 上有許多熱心的開發者分享 Three.js 的教學影片,從基礎概念到特定效果的實現,都可以在上面找到豐富的資源。
  • 社群論壇: 遇到問題時,可以到 Three.js 的 Reddit (r/threejs) 或 Discord 尋求幫助,社群通常會提供熱心的解答和建議。
A woman with binary code lights projected on her face, symbolizing technology.

怎麼利用 AI 製作 Three.js 應用

人工智慧在 Three.js 應用程式的製作上扮演著越來越重要的角色,尤其在輔助開發和內容生成方面。您可以利用 AI 進行以下工作:

  • 程式碼生成: 使用 AI 助手(如 Gemini)來生成 Three.js 的程式碼片段,例如建立一個帶有特定光線和材質的場景,或是實現一個簡單的動畫效果。
  • 即時程式碼修正: AI 可以幫助您檢查和修正 Three.js 程式碼中的錯誤,並提供效能優化的建議。

怎麼與 Blender 一起做

Blender 是一款強大的開源 3D 建模軟體,與 Three.js 的協作是網頁 3D 開發中常見的工作流程。其核心流程是:在 Blender 中創建模型、動畫和材質,然後將其匯出為 Three.js 支援的格式。

  • 匯出格式: 為了在 Three.js 中使用,您需要將 Blender 中的模型匯出為 glTF (GLB) 格式。這是目前網頁 3D 領域最推薦的格式,它能有效地儲存模型幾何體、材質、動畫和場景資訊。
  • 匯入到 Three.js: 在 Three.js 中,您可以使用 GLTFLoader 來載入匯出的 .glb.gltf 檔案,並將其添加到您的場景中。
  • 材質與設定: Blender 的材質設定可以透過 glTF 匯出,並在 Three.js 中被正確地讀取,但一些複雜的節點系統可能不完全相容。因此,在 Blender 中使用 Principled BSDF 材質來創建 PBR (Physical Based Rendering) 材質,可以更好地在 Three.js 中呈現真實的渲染效果。

怎麼用 AI 生成模型

傳統的 3D 模型製作需要耗費大量的時間和精力,但隨著 AI 技術的發展,現在可以透過 AI 工具來快速生成 3D 模型,大大簡化了工作流程。

  • 文字轉 3D (Text-to-3D): 透過輸入文字描述,AI 模型可以直接生成對應的 3D 模型。例如,輸入「一隻正在奔跑的卡通狐狸」,AI 就會生成一個符合描述的 3D 模型。
  • 圖像轉 3D (Image-to-3D): 透過上傳一張 2D 圖片,AI 可以將其轉換為 3D 模型。
  • 材質生成: AI 也可以根據文字描述或圖像來生成紋理貼圖,這些貼圖可以用於 Three.js 的模型上,增加其真實感。

Three.js 的應用範例

Three.js 的應用非常廣泛,從產品展示到互動式藝術作品,都能看到它的身影。常見的應用範例包括:

  • 互動式產品展示: 在網頁上建立可旋轉、放大縮小的 3D 產品模型,讓客戶能從各個角度檢視產品細節。
  • 數據視覺化: 將複雜的數據以 3D 的方式呈現,例如地理資訊、人口統計等,讓數據更具故事性和可讀性。
  • 網頁遊戲與互動體驗: 開發輕量級的網頁遊戲或沉浸式互動網站,無需安裝任何外掛程式。
  • 虛擬實境 (VR) 與擴增實境 (AR): 結合 WebXR 技術,利用 Three.js 創建在瀏覽器中運行的 VR 和 AR 體驗。
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VR

Three.js 和 VR 的結合,主要是透過一個稱為 WebXR 的瀏覽器標準來實現。WebXR 旨在讓瀏覽器成為虛擬實境(VR)和擴增實境(AR)內容的平台,讓使用者無需下載額外的應用程式,即可透過相容的設備(如 VR 頭盔或手機)體驗沉浸式內容。

Three.js 與 WebXR 的關係

  • Three.js 是一個強大的 3D 繪圖函式庫,負責在網頁上建立和渲染 3D 內容。它提供了場景、物體、光線和材質等基礎元素,讓開發者可以輕鬆地構建虛擬世界。
  • WebXR 是一個 API,負責處理 VR 和 AR 設備的連線與輸入。它提供了控制 VR 頭盔、控制器和手部追蹤的接口。

因此,Three.js 扮演了「內容創作者」的角色,而 WebXR 則扮演了「硬體橋樑」的角色。Three.js 負責創造出一個 3D 世界,然後 WebXR 讓這個世界能夠在 VR 設備中被看見、被互動。

如何用 Three.js 製作 VR 內容

Three.js 內建了對 WebXR 的支援,讓您可以用相對簡單的方式將現有的 3D 場景轉換為 VR 體驗。

  1. 啟用 XR: 在您的 Three.js 應用程式中,您需要將 renderer.xr.enabled 屬性設定為 true,來告訴渲染器準備好進行 XR 渲染。
  2. 加入 VR 按鈕: Three.js 提供了 VRButton 模組,可以自動在網頁上生成一個「進入 VR」的按鈕。當使用者點擊這個按鈕,瀏覽器就會啟動 VR 模式。
  3. 處理控制器: 透過 WebXRManager,您可以取得 VR 控制器的資訊,例如位置、方向和按鈕輸入,並將這些資訊應用到您的 3D 場景中,實現互動功能。
  4. 優化效能: 由於 VR 需要極高的幀率(通常為 90 FPS)來避免使用者產生不適,因此在開發 VR 內容時,需要特別注意優化,例如減少模型的多邊形數量、優化材質和光線計算。

學習資源

  • Three.js 官方文件: 官方手冊中有專門介紹 WebXRManager 的部分,您可以從中了解更多細節。
  • 線上課程: 許多線上學習平台(例如 Cognitive Class)都提供 Three.js 與 WebXR 的結合教學。
  • YouTube 影片: 在 YouTube 上搜尋「Three.js WebXR」可以找到許多教學影片,從基礎設定到完整的專案實作都有。

*以上文章部份為AI產生內容,無商業用途。

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