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如何用Three.js + Blender打造一個(gè)web 3D展覽館

開發(fā) 前端
運(yùn)營活動(dòng)新玩法層出不窮,web 3D炙手可熱,本文將一步步帶大家了解如何利用Three.js和Blender來打造一個(gè)沉浸式web 3D展覽館。

一、前言

3D展覽館是什么,先來預(yù)覽下效果:

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看起來像個(gè)3D冒險(xiǎn)類手游,用戶可以操縱屏幕中央的虛擬搖桿,以第一人稱視角在房間內(nèi)自由移動(dòng)、看展覽。

1.1 為什么做3D展覽館

首先介紹一個(gè)背景,我們的工作內(nèi)容是做游戲中心的用戶運(yùn)營活動(dòng),會(huì)做些好玩的活動(dòng)讓用戶參與,并get一些福利。

當(dāng)時(shí)的活動(dòng)背景是我司一年一度的vivo游戲節(jié),并且元宇宙是大熱詞。所以做它的原因有幾個(gè):

  • vivo游戲節(jié)主題
  • 契合元宇宙熱點(diǎn)
  • 新玩法、新體驗(yàn)

1.2 技術(shù)選型

用到的組合方案:Three.js + Blender。

  • why Three.js

開源的3D框架有很多,但最常用的有兩種:Three.js、Babylon.js,我們只需要從中二選一。分析后發(fā)現(xiàn)兩者各有優(yōu)勢(shì):

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考慮到3D展覽館的幾個(gè)基本特性:

  1. 簡單的小型3D場(chǎng)景,沒有復(fù)雜的交互(對(duì)鏡頭的要求不高)
  2. 投放在移動(dòng)設(shè)備,需要盡可能小的包體,以提升性能
  3. 工期短,需要快速上手及更多的案例參考

Three.js包體更小、有更多參考案例、上手更快,所以雖然Babylon.js有它的優(yōu)勢(shì),但Three.js更適合這個(gè)項(xiàng)目。

  • why Blender

Blender是一款輕量的開源3D建模軟件,有很多好用的免費(fèi)插件,而且Blender能導(dǎo)出GLTF / GLB模型(后面會(huì)對(duì)GLTF / GLB模型做簡介),匹配Three.js的使用方式,整體更簡單好用一些。

所以,就是它了。

二、實(shí)踐部分

2.1 了解GLTF / GLB模型

在進(jìn)入開發(fā)之前,先簡單了解Blender和GLTF / GLB模型。

  • 簡單了解 Blender

首先,Blender大概長這樣,圖中是設(shè)計(jì)師交付的3D展覽館稿子。簡單理解為,左側(cè)是模型的層次結(jié)構(gòu),中間是模型的預(yù)覽效果,右側(cè)是模型的屬性面板。

一般來說,作為開發(fā)者我們不需要掌握太多Blender相關(guān)知識(shí),只需知道如何看懂模型結(jié)構(gòu)、導(dǎo)出GLTF / GLB模型以及烘焙的基本原理即可。

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  • GLTF / GLB模型

GLTF(Graphics Language Transmission Format)是一種標(biāo)準(zhǔn)的3D模型文件格式,它以JSON的形式存儲(chǔ)3D模型信息,例如模型的層次結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、動(dòng)畫、紋理等。

模型中依賴的靜態(tài)資源,比如圖片,可以通過外部URI的方式來引入,也可以轉(zhuǎn)成base64直接插入在GLTF文件中。

它包含兩種形式的后綴,分別是.gltf(JSON/ASCII).glb(Binary)。.gltf是以JSON的形式存儲(chǔ)信息。.glb則是.gltf的擴(kuò)展格式,它以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)信息,因此導(dǎo)出的模型體積也更小一些。如果我們不需要通過JSON對(duì).gltf模型進(jìn)行直接修改,建議使用.glb模型,它更小、加載更快。

  • Blender導(dǎo)出GLTF / GLB模型

在blender中,可以直接將模型導(dǎo)出為GLTF / GLB格式,三種選項(xiàng)的差別不再贅述,我們先簡單選擇最高效的.glb格式。

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有了模型之后,我們可以開始通過Three.js創(chuàng)建場(chǎng)景,并導(dǎo)入這個(gè)模型了。

2.2 Three.js 加載模型

為了防止篇幅過長,這里假設(shè)大家已經(jīng)掌握了Three.js的一些基本語法。文章重點(diǎn)放在如何加載模型,并一步步進(jìn)行調(diào)優(yōu)和實(shí)現(xiàn)最終的3D展覽館效果。

怎么加載一個(gè)模型?

(1)創(chuàng)建一個(gè)空?qǐng)鼍?/strong>

首先創(chuàng)建一個(gè)空?qǐng)鼍皊cene,后續(xù)所有的模型或材質(zhì)都會(huì)被添加到這個(gè)場(chǎng)景中。

import * as THREE from 'three'
// 1. 創(chuàng)建場(chǎng)景
const scene = new THREE.Scene(); 
// 2. 創(chuàng)建鏡頭
const camera = new THREE.PerspectiveCamera( 75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000 );
// 3. 創(chuàng)建Renderer
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
document.body.appendChild( renderer.domElement );

(2)導(dǎo)入GLTF / GLB模型

通過GLTFLoader導(dǎo)入.glb模型,并添加到場(chǎng)景中。

import GLTFLoader from 'GLTFLoader'
const loader = new GLTFLoader()
loader.load('path/to/gallery.glb',
  gltf => {
    scene.add(gltf.scene) // 添加到場(chǎng)景中
  } 
}

(3)開始渲染

通過requestAnimationFrame來調(diào)用renderer.render方法,開始實(shí)時(shí)渲染場(chǎng)景。

function animate() {
      requestAnimationFrame( animate );
      renderer.render( scene, camera );
}
animate();

ok,這樣我們就完成了3D模型的導(dǎo)入,但是發(fā)現(xiàn)整個(gè)場(chǎng)景一片漆黑。

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試試加個(gè)環(huán)境光。

const ambientLight = new THREE.AmbientLight(0xffffff, 1)
scene.add(ambientLight)

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ok,亮起來了,但是效果依然很差,很劣質(zhì)。

原因是模型中的材質(zhì)效果、光源、陰影、環(huán)境紋理,這些全都丟失了,所以當(dāng)我們導(dǎo)入模型時(shí),看到的就是一堆簡陋的純色形狀。

所以我們要一步步將這些丟失東西找回,還原設(shè)計(jì)稿。

2.3 還原設(shè)計(jì)稿

接下來一步步還原設(shè)計(jì)稿。

(1)加上光源

查看Blender模型,看到設(shè)計(jì)稿中添加了一堆點(diǎn)光源、平行光源。

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點(diǎn)光源可以理解為房間中的燈泡,光線強(qiáng)弱隨著距離衰減;

平行光源可以理解為太陽的直射光,它和點(diǎn)光源不同,光線強(qiáng)弱不隨著距離衰減。

于是我們也增加一些光源:

// 一些燈光選項(xiàng)
// 如果是平行光則沒有distance、decay選項(xiàng)
const lightOptions = [
  {
    type: 'point', // 燈光類型:1. point點(diǎn)光源、2. directional平行光源
    color: 0xfff0bf, // 燈光顏色
    intensity: 0.4, // 燈光強(qiáng)度
    distance: 30,    // 光照距離
    decay: 2,    // 衰減速度
    position: { // 光源位置
      x: 2,
      y: 6,
      z: 0
    }
  },
  ...
]
function createLights() {
  pointLightOptions.forEach(option => {
    const light = option.type === 'point' ?
        new THREE.PointLight(option.color, option.intensity, option.distance, option.decay) :
        new THREE.DirectionalLight(option.color, option.intensity)
    const position = option.position
    light.position.set(position.x, position.y, position.z)
    scene.add(light)
  })
}
createLights()

可以看到場(chǎng)景比之前好了一些,有了光源后,模型變得立體和真實(shí)了,多了一些反色的光澤。

圖片圖片

圖片圖片

但是我們注意到,畫面中的logo、長椅的兩側(cè)都是黑色的,并且旁邊的球體、椅子等都顯得不夠真實(shí)。

所以,我們需要進(jìn)行下一步調(diào)整:調(diào)整模型材質(zhì)、增加環(huán)境紋理。

(2)調(diào)整模型材質(zhì),增加環(huán)境紋理

先簡單了解一下材質(zhì)和環(huán)境紋理。

  • 材質(zhì)(material)

材質(zhì)就像物體的皮膚,我們可以調(diào)整皮膚的光澤、金屬度、粗糙度、透明與否等屬性,讓物體有不同的視覺效果。

一般從blender導(dǎo)出的模型中,已經(jīng)包含了一些材質(zhì)屬性,但是Three.js中的材質(zhì)屬性和Blender中的屬性并非完全的映射關(guān)系,模型在導(dǎo)入到Three.js后,效果和設(shè)計(jì)稿會(huì)有差異。這時(shí)候我們需要手動(dòng)調(diào)整材質(zhì)的屬性,來達(dá)到和設(shè)計(jì)稿近似的效果。

  • 環(huán)境紋理(environment map)

環(huán)境紋理就是讓模型映射周圍的環(huán)境,讓場(chǎng)景或物體更真實(shí)。例如我們要渲染一個(gè)立方體,把立方體放進(jìn)一個(gè)屋子里,這個(gè)屋子的環(huán)境就會(huì)影響立方體的渲染效果。

比如鏡面的物體被貼上環(huán)境紋理后,就可以實(shí)時(shí)反射周圍的環(huán)境鏡像,看起來很real。

設(shè)計(jì)稿中也是將一個(gè)大廳作為了環(huán)境紋理,讓場(chǎng)景更真實(shí)。

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環(huán)境紋理分為:球形紋理和立方體形紋理。兩者都可以,這里我們采用一張大廳的球形紋理作為環(huán)境貼圖。

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以畫面中的vivo游戲節(jié)logo為例,我們通過調(diào)整它的材質(zhì)和環(huán)境紋理,讓它變得更真實(shí)。

  1. 根據(jù)在blender中的命名,找到logo模型
  2. 調(diào)整logo的表面粗糙度和金屬度
  3. 加載并設(shè)置環(huán)境紋理貼圖

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const loader = new GLTFLoader()
loader.load('path/to/gallery.glb',
  gltf => {
      // 1. 根據(jù)Blender中物體的名字,找到logo模型
      gltf.scene.traverse(child => {
        if (isLogo(child)) {
       initLogo(child)   // 2. 調(diào)整材質(zhì)
       setEnvMap(child)  // 3. 設(shè)置環(huán)境紋理
      }
      })
    scene.add(gltf.scene)
  } 
}
// 判斷是否為Logo
const isLogo = object.name === 'logo'
function initLogo(object) {
  object.material.roughness = 0   // 調(diào)整表面粗糙度
  object.material.metalness = 1   // 調(diào)整金屬度
}
// 加載環(huán)境紋理
let envMap
const envmaploader = new THREE.PMREMGenerator(renderer)
const setEnvMap = (object) => {
      if(envMap) {
        object.material.envMap = envMap.texture
      } else {
        textureLoader.load('path/to/envMap.jpg',
             texture => {
             texture.encoding = THREE.sRGBEncoding
             envMap = envmaploader.fromCubemap(texture)
                 object.material.envMap = envMap.texture
             })
      }
}

經(jīng)過上面的處理后,可以看到原先黑色的logo有了金屬光澤,并且會(huì)反射周圍的環(huán)境紋理。

其它物體經(jīng)過類似的處理后,也變得更真實(shí)一些。

圖片圖片

圖片圖片

圖片圖片

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現(xiàn)在整個(gè)場(chǎng)景更接近了設(shè)計(jì)稿一些,但場(chǎng)景中少了陰影,顯得很干癟。

加上陰影。

(3)增加陰影

增加陰影分四步:

  1. 對(duì)renderer開啟陰影支持:renderer.shadowMap.enabled = true
  2. 對(duì)光源設(shè)置:castShadow = true
  3. 對(duì)需要投影的物體設(shè)置:castShadow = true
  4. 對(duì)需要被投影的平面或物體(比如地板)設(shè)置:receiveShadow = true
// 1. renderer
const renderer = new THREE.WebGLRenderer()
renderer.shadowMap.enabled = true;
renderer.shadowMap.type = THREE.PCFSoftShadowMap;
// 2. light
const light = new THREE.DirectionalLight()
light.castShadow = true;
// 3. object
gltf.scene.traverse(function (child) {
   if (child.isMesh) {
     child.castShadow = true;
   }
});
// 4. floor
floor.receiveShadow = true

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加陰影后,有質(zhì)的提升,發(fā)現(xiàn)整個(gè)場(chǎng)景立體了很多,此時(shí)還原度已經(jīng)很高。

如果不考慮性能損耗,這個(gè)場(chǎng)景的樣式已經(jīng)可以投入使用了。(后續(xù)會(huì)提到性能優(yōu)化)

小結(jié)一下,剛剛做的幾件事:

  1. 添加光源
  2. 調(diào)整模型材質(zhì)、增加環(huán)境紋理
  3. 增加陰影

現(xiàn)在3D展覽館場(chǎng)景已經(jīng)還原的差不多了,接下來要構(gòu)造一個(gè)虛擬移動(dòng)搖桿,控制第一人稱鏡頭的移動(dòng)和轉(zhuǎn)向,實(shí)現(xiàn)沉浸式逛展的效果。

2.4 虛擬移動(dòng)搖桿

要實(shí)現(xiàn)通過虛擬移動(dòng)搖桿控制鏡頭的移動(dòng)和轉(zhuǎn)向,我們需要三個(gè)東西:

  • 一個(gè)移動(dòng)搖桿(handler)
  • 一個(gè)長方體(player):用于承載第一人稱視角
  • 一個(gè)鏡頭(camera):之前已經(jīng)創(chuàng)建過了

有人會(huì)問為什么需要一個(gè)player,通過搖桿直接控制鏡頭不就行了嗎?其實(shí)player的作用是用于做碰撞檢測(cè),當(dāng)player遇到凳子、墻壁等障礙物時(shí),需要停止鏡頭移動(dòng)。直接控制鏡頭,是無法做碰撞檢測(cè)的。

所以,實(shí)際上鏡頭移動(dòng)的邏輯是:

用戶操縱搖桿 → 更新player位置和朝向 →從而同步更新camera位置和朝向

(1)創(chuàng)建移動(dòng)搖桿

移動(dòng)搖桿的實(shí)現(xiàn)原理很簡單,這里僅做簡述。

核心在于創(chuàng)建一個(gè)圓盤,監(jiān)聽觸摸手勢(shì),并根據(jù)手勢(shì)的方向來實(shí)時(shí)更新move參數(shù),控制鏡頭的移動(dòng)和轉(zhuǎn)向。

const speed = 8 // 移動(dòng)速度
const turnSpeed = 3  // 轉(zhuǎn)向速度
// move option,用于調(diào)整第一人稱鏡頭的移動(dòng)和轉(zhuǎn)向
const move = {
      turn: 0,  // 旋轉(zhuǎn)角度
      forward: 0     // 前進(jìn)距離
}
// 創(chuàng)建一個(gè)handler,并監(jiān)聽手勢(shì),調(diào)整move option
const handler = new Handler()
handler.onTouchMove = () => { // update move option }

(2)創(chuàng)建player

首先創(chuàng)建一個(gè)player對(duì)象,它是一個(gè)1.2 * 2 * 1的透明長方體。

function createPlayer() {
  const box = new THREE.BoxGeometry(1.2, 2, 1)
  const mat = new THREE.MeshBasicMaterial({
    color: 0x000000,
    wireframe: true
  })
  const mesh = new THREE.Mesh(box, mat)
  box.translate(0, 1, 0)
  return mesh
}
const player = createPlayer() // 創(chuàng)建player
player.position.set(4.5, 2, 12)     // 設(shè)置player的初始位置

(3)updatePlayer & updateCamera

每次渲染(render)時(shí),更新player的位置和朝向,并同步更新鏡頭的位置和朝向。

const clock = THREE.clock()
function render() {
  const dt = clock.delta()   // 獲取每幀之間的時(shí)間間隔,根據(jù)時(shí)間間隔長短來更新player和camera的移動(dòng)距離和轉(zhuǎn)向的多少
  updatePlayer(dt)
  updateCamera(dt)
  renderer.render(scene, camera)
  window.requestAnimationFrame(render)
}
// 更新player的位置和朝向
function updatePlayer(dt) {
  const pos = player.position.clone()
  pos.y -= 1.5 // 降低高度,后續(xù)用于計(jì)算碰撞檢測(cè)
  const dir = new THREE.Vector3()
  player.getWorldDirection(dir)
  dir.negate()
  if (move.forward < 0) dir.negate()
  // 調(diào)整鏡頭前進(jìn) or 后退
  if (move.forward !== 0) {
    player.translateZ(move.forward > 0 ? -dt * speed : dt * speed * 0.5)
  }
  // 調(diào)整鏡頭朝向
  if (move.turn !== 0) {
    player.rotateY(move.turn * 1.2 * dt)
  }
}
// 根據(jù)player的位置和朝向,同步更新camera的位置和朝向
function updateCamera(dt) {
  camera.position.lerp(activeCamera.getWorldPosition(new THREE.Vector3()), 0.08)
  const pos = player.position.clone()
  pos.y += 2.5
  camera.lookAt(pos)
}

注意:render方法中使用clock.delta()來計(jì)算每次渲染之間的時(shí)間間隔,并使用這個(gè)時(shí)間間隔來更新player和camera。因?yàn)樵诶硐氲?0幀率情況下,兩幀時(shí)間間隔為16.67ms,但實(shí)際上該數(shù)值會(huì)有波動(dòng),因此我們要根據(jù)實(shí)際的渲染時(shí)間間隔來更新player和camera,讓鏡頭的移動(dòng)和轉(zhuǎn)向幅度更自然一些。

完成上述步驟后,我們就可以通過控制虛擬移動(dòng)搖桿,來讓鏡頭移動(dòng)和轉(zhuǎn)向了。

接下來加入碰撞檢測(cè),對(duì)鏡頭移動(dòng)加點(diǎn)限制。

2.5 碰撞檢測(cè)

碰撞檢測(cè)的步驟也很簡單:

  • 收集障礙物(colliders)
  • 檢測(cè)碰撞(基于THREE.Raycaster)

(1)收集障礙物

模型加載完成后,遍歷所有的child,如果child是一個(gè)物體(mesh),則把它加入到障礙物隊(duì)列(colliders)中。

const colliders = []
loader.load('path/to/gallery.glb',
  gltf => {
    gltf.scene.traverse(child => {
        // 收集障礙物
        if(isMesh(child)) {
          colliders.push(child) 
        }
    })
  } 
})

(2)檢測(cè)碰撞

調(diào)整剛剛的updatePlayer方法,在其中插入檢測(cè)碰撞的邏輯。

碰撞檢測(cè)邏輯基于THREE.Raycaster來實(shí)現(xiàn),racaster可以理解為一個(gè)射線,當(dāng)射線穿過了某個(gè)物體,我們就認(rèn)為射線和物體相交了。

我們讓射線的方向和player的朝向保持一致,并且在移動(dòng)過程中不斷判斷射線前方/后面是否有相交的物體,如果有相交的物體,且和射線頂點(diǎn)距離distance < 2.5則認(rèn)為遇到了障礙物,不能再繼續(xù)前進(jìn)。

function updatePlayer(dt) {
  const pos = player.position.clone()
  pos.y -= 1.5 // 降低高度,用于計(jì)算collision
  const dir = new THREE.Vector3()
  // 獲取當(dāng)前player的朝向
  player.getWorldDirection(dir)
  dir.negate()
  // 如果是向后退,需要對(duì)朝向取反
  if (move.forward < 0) dir.negate()
  // 利用Raycaster判斷player是否和colliders有碰撞行為
  const raycaster = new THREE.Raycaster(pos, dir)
  let blocked = false
  if (colliders.length > 0) {
    const intersect = raycaster.intersectObjects(colliders)
    if (intersect.length > 0) {
      // 如果相交距離<2.5,表示前方或后面有障礙物
      if (intersect[0].distance < 2.5) {
        blocked = true
      }
    }
  }
  // 如果遇到障礙物,則停滯移動(dòng)


  if (!blocked) {
    // 調(diào)整鏡頭前進(jìn) or 后退
    if (move.forward !== 0) {
      player.translateZ(move.forward > 0 ? -dt * speed : dt * speed * 0.5)
    }
  }
  // 調(diào)整鏡頭朝向
  if (move.turn !== 0) {
    player.rotateY(move.turn * 1.2 * dt)
  }
}

這樣鏡頭的移動(dòng)和碰撞檢測(cè)就完成了。

當(dāng)我們移動(dòng)到椅子、墻壁等障礙物附近時(shí),鏡頭會(huì)停止移動(dòng)。鏡頭的移動(dòng)范圍也被我們限制在房間里,不會(huì)穿到房間外部。

圖片

三、性能調(diào)優(yōu)

3.1 紋理烘培

3D展覽館的基本功能已經(jīng)完成了,但還沒有做任何的性能調(diào)優(yōu)。當(dāng)我們把項(xiàng)目運(yùn)行在手機(jī)上,會(huì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱發(fā)燙,幀率很低,低端機(jī)型甚至無法運(yùn)行。

經(jīng)過分析,實(shí)時(shí)的光影渲染是罪魁禍?zhǔn)住?/p>

頁面中有10+個(gè)光源,每個(gè)光源都在實(shí)時(shí)投射陰影(尤其是點(diǎn)光源十分消耗資源,引起卡頓)。但實(shí)際,場(chǎng)景中的光源和物體位置都沒有發(fā)生改變,這意味著我們不需要計(jì)算實(shí)時(shí)陰影,只需要固定的陰影。

這點(diǎn)可以通過紋理烘焙來實(shí)現(xiàn)。并且在移動(dòng)端,經(jīng)過紋理烘焙的光影效果實(shí)際上要優(yōu)于設(shè)備計(jì)算的實(shí)時(shí)光影效果。

  • 紋理烘焙(Texture Baking)

紋理烘焙,是指通過將場(chǎng)景效果預(yù)渲染到指定紋理上,生成一個(gè)模型貼圖。在Blender中,我們可以選中任意對(duì)象進(jìn)行烘焙。

圖片

以3D展覽館的地板為例,我們可以通過紋理烘焙,將光影效果直接渲染到貼圖上。

左圖是原本的棋盤格紋理,右圖是結(jié)合了光影效果的烘焙貼圖。烘焙完成后,地板上的光影效果就被固定下來了,我們也不需要再做實(shí)時(shí)的光影渲染。

圖片圖片

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用同樣的方式,將地板、墻壁、天花板等物體,一一進(jìn)行烘焙處理,導(dǎo)出一個(gè)新的模型。由于光影效果已經(jīng)被渲染到貼圖上,我們可以將大部分光源去掉,只保留2-3個(gè)必要的點(diǎn)、平行光源和全局光。再次運(yùn)行后,發(fā)現(xiàn)卡頓、發(fā)燙的問題已經(jīng)不再明顯。并且效果其實(shí)比實(shí)時(shí)渲染更精細(xì)一些。

圖片圖片

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這里沒有對(duì)烘焙做過多介紹,要生成精致的烘焙結(jié)果還需要依賴對(duì)UV Map、烘焙參數(shù)的了解,雖然這些偏向于設(shè)計(jì)同學(xué)的工作,一般由他們來輸出烘焙紋理。但是作為開發(fā)者,了解了這些后才能和UI更好地溝通和配合。

3.2 優(yōu)化模型大小

模型大小約為23M,首次加載模型需要9s左右。(尤其是在做完紋理烘焙后,由于貼圖變得復(fù)雜,模型更大了)

以下是幾個(gè)優(yōu)化模型大小的建議:

  1. 優(yōu)先使用.glb而非.gltf格式。.glb是二進(jìn)制格式,它比.gltf的JSON格式小25% - 30%左右。
  2. 將紋理(Texture)和模型分離,并行加載。23M的模型中,其實(shí)只有2.3M為模型大小,其余都為紋理貼圖。將模型和紋理分開后,可以極大減少模型的加載速度。
  3. 使用Draco、gltfpack等工具或一些online compressor來壓縮模型(Blender在導(dǎo)出gltf模型時(shí),就帶有基于Draco的壓縮選項(xiàng))。本項(xiàng)目通過該步驟壓縮了50%的模型大小:3M → 1.2M。
  4. 壓縮紋理(Texture)。本項(xiàng)目用到了5張的Texture,壓縮后:18M→ 2M。

經(jīng)過優(yōu)化,初始模型大小由23M縮小為1.2M,首次加載時(shí)間由9s縮短到3s以內(nèi)。

(左圖為優(yōu)化前,右圖為優(yōu)化后)

圖片圖片

圖片圖片

四、總結(jié)

現(xiàn)在,我們基本完成了整個(gè)3D展覽館的開發(fā)。雖然有一些細(xì)節(jié)沒有在文中涉及到,但開發(fā)過程大致如此。

(1)了解Blender、GLTF / GLB模型

(2)js導(dǎo)入GLTF / GLB模型

(3)還原設(shè)計(jì)稿

  • 添加光源
  • 調(diào)整模型材質(zhì)、增加環(huán)境紋理
  • 增加陰影

(4)實(shí)現(xiàn)虛擬移動(dòng)搖桿,控制鏡頭移動(dòng)

(5)增加碰撞檢測(cè)

(6)性能調(diào)優(yōu):

  • 紋理烘培:通過紋理烘焙降低實(shí)時(shí)光影的性能損耗。
  • 優(yōu)化包體大小:
    - 優(yōu)先使用.glb而非.gltf格式
    - 紋理和模型分離
    - 壓縮模型
    - 壓縮紋理

五、其他

一些建議:

  • 設(shè)計(jì)師在Blender中命名物體、材質(zhì)時(shí)要規(guī)范化,避免出現(xiàn)奇怪或沒有標(biāo)識(shí)意義的命名,因?yàn)樵陂_發(fā)過程中會(huì)使用到,容易混淆。
  • 設(shè)計(jì)師在在Blender中復(fù)用材質(zhì)要謹(jǐn)慎,避免開發(fā)在調(diào)整某個(gè)材質(zhì)時(shí),影響到其它使用到相同材質(zhì)的物體(潛在bug)。
  • 模型加載緩慢時(shí),可以增加loading進(jìn)度條,緩解等待焦慮。Three.js loader支持加載進(jìn)度查詢。
  • Three.js在不同版本之間,接口頻繁變更,在使用時(shí)注意版本差異,google問題時(shí)也要注意接口兼容性。
  • Three.js實(shí)現(xiàn)物體發(fā)光效果較繁瑣,且消耗性能,設(shè)計(jì)時(shí)可盡量避免使用。
  • Three.js的鏡頭移動(dòng)不夠絲滑,注重鏡頭切換流暢性的項(xiàng)目,可以嘗試用Babylon.js。
  • 部分瀏覽器不支持videoTexture(在模型中播放視頻),謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)該類型功能,或做好兼容處理。
責(zé)任編輯:龐桂玉 來源: vivo互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
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