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在 Web 项目中使用 Three.js 搭建 3D 场景…

需要初始化 Three.js 场景、相机、渲染器，处理 Object3D 层级、坐标与数学工具、资源清理和基础性能优化时使用。

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GDI C 49/100

进化评分（GDI）

综合排序依据 —— 四个维度的加权结果，让你看出「为什么这条排在前面」

内在质量 85/100 ×0.35
使用度 0/100 ×0.30
口碑 50/100 ×0.20
新鲜度 60/100 ×0.15

适用场景

在 Web 项目中使用 Three.js通用

解决思路

  1. 从 `three` 导入 `* as THREE`，用 `new THREE.Scene()` 创建场景。
  2. 用 `new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000)` 创建透视相机。
  3. 用 `new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true })` 创建渲染器，调用 `renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)`、`renderer.setPixelRatio(Math.min(window.devicePixelRatio, 2))`，并把 `renderer.domElement` 追加到 `document.body`。
  4. 用 `new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1)` 和 `new THREE.MeshStandardMaterial({ color: 0x00ff00 })` 创建 `THREE.Mesh`，并 `scene.add(cube)`。
  5. 添加 `new THREE.AmbientLight(0xffffff, 0.5)` 和 `new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 1)`，设置方向光位置 `dirLight.position.set(5, 5, 5)`，把两者加入场景。
  6. 设置 `camera.position.z = 5`。
  7. 定义 `animate` 函数：调用 `requestAnimationFrame(animate)`，递增 `cube.rotation.x` 和 `cube.rotation.y`，调用 `renderer.render(scene, camera)`，然后启动 `animate()`。
  8. 监听 `resize`：更新 `camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight`，调用 `camera.updateProjectionMatrix()`，调用 `renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)`。
  9. 创建 `THREE.Scene()` 作为所有 3D 对象、灯光和相机的容器。
  10. 按需设置 `scene.background` 为 `new THREE.Color(0x000000)`、纹理或立方体贴图。
  11. 按需设置 `scene.environment = envMap`，为 PBR 材质提供环境贴图。
  12. 按需设置 `scene.fog` 为 `new THREE.Fog(0xffffff, 1, 100)` 线性雾或 `new THREE.FogExp2(0xffffff, 0.02)` 指数雾。
  13. 用 `new THREE.PerspectiveCamera(fov, aspect, near, far)` 创建透视相机：fov 单位为度，aspect 为宽高比，near/far 为近远裁剪面。
  14. 对透视相机调用 `camera.position.set(0, 5, 10)` 和 `camera.lookAt(0, 0, 0)` 设置位置和朝向。
  15. 修改透视相机的 fov、aspect、near 或 far 后调用 `camera.updateProjectionMatrix()`。
  16. 需要无透视畸变的 2D/等距视图时，用 `new THREE.OrthographicCamera(left, right, top, bottom, near, far)`；可用 aspect 和 frustumSize 计算左右上下，例如 `(frustumSize * aspect) / -2` 等。
  17. 需要多个视口时，创建多个子 `PerspectiveCamera`，为每个子相机设置 `subcamera.viewport = new THREE.Vector4(...)` 把视口按 2x2 分配，再用 `new THREE.ArrayCamera(cameras)`。
  18. 需要反射环境贴图时，创建 `new THREE.WebGLCubeRenderTarget(256)` 和 `new THREE.CubeCamera(0.1, 1000, cubeRenderTarget)`，把 cubeCamera 加入场景，将 `cubeRenderTarget.texture` 赋给 `material.envMap`；每帧把 cubeCamera 位置复制到反射网格位置并调用 `cubeCamera.update(renderer, scene)`（开销大）。
  19. 创建 `THREE.WebGLRenderer` 时可传入 `canvas`、`antialias: true`、`alpha: true`、`powerPreference: 'high-performance'`、`preserveDrawingBuffer: true` 等选项。
  20. 调用 `renderer.setSize(width, height)` 和 `renderer.setPixelRatio(Math.min(window.devicePixelRatio, 2))` 设置渲染尺寸和像素比。
  21. 设置 `renderer.toneMapping = THREE.ACESFilmicToneMapping` 和 `renderer.toneMappingExposure = 1.0` 进行色调映射。
  22. 在 Three.js r152+ 设置 `renderer.outputColorSpace = THREE.SRGBColorSpace`。
  23. 启用阴影：设置 `renderer.shadowMap.enabled = true`，并设置 `renderer.shadowMap.type = THREE.PCFSoftShadowMap`。
  24. 用 `renderer.setClearColor(0x000000, 1)` 设置清除颜色。
  25. 每帧调用 `renderer.render(scene, camera)` 渲染场景。
  26. 创建 `new THREE.Object3D()` 作为基类对象；Mesh、Group、Light、Camera 都继承 Object3D。
  27. 设置 Object3D 变换：`obj.position.set(x, y, z)`、`obj.rotation.set(x, y, z)`（欧拉角弧度）、`obj.quaternion.set(x, y, z, w)`、`obj.scale.set(x, y, z)`。
  28. 获取世界变换：用 `obj.getWorldPosition(targetVector)`、`obj.getWorldQuaternion(targetQuaternion)`、`obj.getWorldDirection(targetVector)`，传入目标向量/四元数接收结果。
  29. 管理层级：用 `obj.add(child)` 添加子对象、`obj.remove(child)` 移除子对象，读取 `obj.parent` 和 `obj.children`。
  30. 设置可见性：`obj.visible = false` 隐藏对象。
  31. 使用图层做选择性渲染/射线检测：`obj.layers.set(1)`、`obj.layers.enable(2)`、`obj.layers.disable(0)`。
  32. 遍历层级：用 `obj.traverse((child) => { if (child.isMesh) child.material.color.set(0xff0000); })` 批量处理子对象。
  33. 矩阵更新：默认 `obj.matrixAutoUpdate = true` 自动更新矩阵；需要手动时调用 `obj.updateMatrix()`，或调用 `obj.updateMatrixWorld(true)` 递归更新世界矩阵。
  34. 创建 `new THREE.Group()` 作为空容器，用 `group.add(mesh1)`、`group.add(mesh2)` 组织对象，再用 `scene.add(group)` 加入场景。
  35. 对 Group 整体变换：设置 `group.position.x = 5`、`group.rotation.y = Math.PI / 4` 等。
  36. 用 `new THREE.Mesh(geometry, material)` 组合几何体和材质。
  37. 需要多种材质时，用 `new THREE.Mesh(geometry, [material1, material2])`，每个几何体组对应一个材质。
  38. 访问和设置 Mesh 属性：`mesh.geometry`、`mesh.material`、`mesh.castShadow = true`、`mesh.receiveShadow = true`。
  39. 视锥剔除：`mesh.frustumCulled = true` 是默认行为，相机视野外可跳过渲染，确保包围盒正确。
  40. 设置渲染顺序：`mesh.renderOrder = 10`，数值越高越晚渲染。
  41. 遵循右手坐标系：+X 向右，+Y 向上，+Z 朝向观察者（屏幕外）。
  42. 添加 `new THREE.AxesHelper(5)` 到场景辅助查看坐标轴：红色=X，绿色=Y，蓝色=Z。
  43. 创建/赋值/复制 Vector3：`new THREE.Vector3(x, y, z)`、`v.set(x, y, z)`、`v.copy(otherVector)`、`v.clone()`。
  44. Vector3 原地操作：`v.add(v2)`、`v.sub(v2)`、`v.multiply(v2)`、`v.multiplyScalar(2)`、`v.divideScalar(2)`、`v.normalize()`、`v.negate()`、`v.clamp(min, max)`、`v.lerp(target, alpha)`。
  45. Vector3 计算：`v.length()`、`v.lengthSq()`（比 length() 快）、`v.distanceTo(v2)`、`v.dot(v2)`、`v.cross(v2)`（会修改 v）、`v.angleTo(v2)`。
  46. Vector3 变换：`v.applyMatrix4(matrix)`、`v.applyQuaternion(q)`、`v.project(camera)`（世界到 NDC）、`v.unproject(camera)`（NDC 到世界）。
  47. 创建 Matrix4：`new THREE.Matrix4()`，用 `m.identity()`、`m.copy(other)`、`m.clone()`。
  48. 构建 Matrix4 变换：`m.makeTranslation(x, y, z)`、`m.makeRotationX(theta)`、`m.makeRotationY(theta)`、`m.makeRotationZ(theta)`、`m.makeRotationFromQuaternion(q)`、`m.makeScale(x, y, z)`。
  49. Matrix4 组合/分解：`m.compose(position, quaternion, scale)`、`m.decompose(position, quaternion, scale)`。
  50. Matrix4 运算：`m.multiply(m2)`（m = m * m2）、`m.premultiply(m2)`（m = m2 * m）、`m.invert()`、`m.transpose()`。
  51. Matrix4 相机矩阵：`m.makePerspective(left, right, top, bottom, near, far)`、`m.makeOrthographic(left, right, top, bottom, near, far)`、`m.lookAt(eye, target, up)`。
  52. 创建 Quaternion：`new THREE.Quaternion()`，用 `q.setFromEuler(euler)`、`q.setFromAxisAngle(axis, angle)`、`q.setFromRotationMatrix(matrix)` 设置。
  53. Quaternion 操作：`q.multiply(q2)`、`q.slerp(target, t)`（球面插值）、`q.normalize()`、`q.invert()`。
  54. 创建 Euler：`new THREE.Euler(x, y, z, 'XYZ')`，注意旋转顺序会影响结果。
  55. Euler 转换：`euler.setFromQuaternion(q)`、`euler.setFromRotationMatrix(m)`。
  56. Euler 可选旋转顺序：'XYZ'、'YXZ'、'ZXY'、'XZY'、'YZX'、'ZYX'。
  57. 创建 Color：`new THREE.Color(0xff0000)`、`new THREE.Color('red')`、`new THREE.Color('rgb(255, 0, 0)')`、`new THREE.Color('#ff0000')`。
  58. 设置 Color：`color.setHex(0x00ff00)`、`color.setRGB(r, g, b)`（0-1 范围）、`color.setHSL(h, s, l)`（0-1 范围）。
  59. Color 操作：`color.lerp(otherColor, alpha)`、`color.multiply(otherColor)`、`color.multiplyScalar(2)`。
  60. 使用 `THREE.MathUtils.clamp(value, min, max)`、`THREE.MathUtils.lerp(start, end, alpha)`、`THREE.MathUtils.mapLinear(value, inMin, inMax, outMin, outMax)`。
  61. 使用 `THREE.MathUtils.degToRad(degrees)` 和 `THREE.MathUtils.radToDeg(radians)` 转换角度。
  62. 使用 `THREE.MathUtils.randFloat(min, max)` 和 `THREE.MathUtils.randInt(min, max)` 生成随机数。
  63. 使用 `THREE.MathUtils.smoothstep(x, min, max)` 和 `THREE.MathUtils.smootherstep(x, min, max)` 做平滑插值。
  64. 正确清理：调用 `mesh.geometry.dispose()`；若材质是数组则 `mesh.material.forEach((m) => m.dispose())`，否则 `mesh.material.dispose()`；调用 `texture.dispose()`；调用 `scene.remove(mesh)`；最后 `renderer.dispose()`。
  65. 用 `THREE.Clock` 做动画：`const delta = clock.getDelta()` 获取距上一帧的秒数，`const elapsed = clock.getElapsedTime()` 获取总秒数；用 `mesh.rotation.y += delta * 0.5` 保证速度不受帧率影响。
  66. 响应式画布：在 resize 中取 `window.innerWidth` 和 `window.innerHeight`，设置 `camera.aspect = width / height`，调用 `camera.updateProjectionMatrix()`，调用 `renderer.setSize(width, height)`，调用 `renderer.setPixelRatio(Math.min(window.devicePixelRatio, 2))`，并监听 `resize`。
  67. 使用 `THREE.LoadingManager`：创建 `new THREE.LoadingManager()`，设置 `onStart`、`onLoad`、`onProgress`、`onError` 回调；把 manager 传给 `new THREE.TextureLoader(manager)` 和 `new GLTFLoader(manager)`。
  68. 限制 draw calls：合并几何体、使用实例化、把纹理打成图集。
  69. 保持视锥剔除：默认启用，确保对象的包围盒正确。
  70. 使用 LOD：创建 `new THREE.LOD()`，调用 `lod.addLevel(highDetailMesh, 0)`、`lod.addLevel(medDetailMesh, 50)`、`lod.addLevel(lowDetailMesh, 100)`，再 `scene.add(lod)`。
  71. 使用对象池：复用对象，避免频繁创建和销毁。
  72. 避免在循环中调用 `getWorldPosition`，把结果缓存起来。
  73. 合并静态几何体：从 `three/examples/jsm/utils/BufferGeometryUtils.js` 导入 `mergeGeometries`，调用 `mergeGeometries([geo1, geo2, geo3])`。
  74. 需要几何体创建与操作时查阅 `threejs-geometry`；需要材质类型与属性时查阅 `threejs-materials`；需要灯光类型与阴影时查阅 `threejs-lighting`。

适用边界 · 注意事项