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Three.js相机简明教程

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相机校准是 3D 计算机图形学中的一个基本概念，涉及设置虚拟相机以模拟真实世界相机的视角和行为。在 Three.js（一种流行的 3D 渲染 JavaScript 库）中，了解相机校准对于创建逼真且身临其境的 3D 场景至关重要。在本文中，我们将探讨 Three.js 中相机校准的基础知识，面向希望提高 3D 图形技能的初学者。

先决条件：在深入研究相机校准之前，必须对 JavaScript、HTML 和 Three.js 有基本的了解。熟悉 3D 坐标、变换和渲染也会有所帮助。

1、设置环境

首先，创建一个包含必要样板代码的 HTML 文件，包括 Three.js 库：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Camera Calibration in Three.js</title>
    <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/three.js/r128/three.min.js"></script>
</head>
<body>
    <script>
        // Your Three.js code will go here
    </script>
</body>
</html>

2、创建场景和相机

要初始化 Three.js，请创建场景、相机和渲染器：

// Set up the scene, camera, and renderer
const scene = new THREE.Scene();
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
document.body.appendChild(renderer.domElement);

3、定位相机

相机的位置决定了渲染场景的视点。你可以使用其位置属性在 3D 空间中定位相机：

camera.position.set(0, 5, 10);

此代码将相机的位置设置为 (0, 5, 10)，这意味着它在 3D 世界中位于 x=0、y=5 和 z=10。

4、指向相机

相机的 lookAt 方法允许你定义它应该注视的点：

const target = new THREE.Vector3(0, 0, 0);
camera.lookAt(target);

在此示例中，相机朝向点 (0, 0, 0)，即场景的原点。

5、视野 (FOV)

相机的视野 (FOV) 决定了通过相机可见的场景范围。FOV 值越高，视野越宽，而值越低，视野越放大。你可以使用 fov 属性调整 FOV：

camera.fov = 60; // Example FOV value in degrees

6、纵横比

相机的纵横比决定了渲染场景的形状。它通常设置为视口的宽度除以高度：

const aspectRatio = window.innerWidth / window.innerHeight;
camera.aspect = aspectRatio;

7、近剪裁平面和远剪裁平面

近剪裁平面和远剪裁平面定义了可见的距离相机范围。比近平面更近或比远平面更远的物体将被剪裁而不会被渲染。你可以使用 near 和 far 属性设置这些值：

camera.near = 0.1;
camera.far = 1000;

8、光圈

光圈，也称为“相机的光圈”或“镜头光圈”，是相机校准中的关键因素，会影响景深和进入相机的光量。在 Three.js 中，我们可以通过调整相机的光圈属性来模拟光圈效果。

// Aperture (Camera's f-stop) - Controls depth of field and light gathering
const aperture = 0.1; // Increase this value for a shallower depth of field
camera.aperture = aperture;

9、向场景添加对象

在渲染场景之前，让我们添加一些 3D 对象以使校准更加明显：

const geometry = new THREE.BoxGeometry();
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);

10、渲染场景

现在我们已经设置了场景、相机和物体，我们可以渲染场景了：

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

11、结束语

恭喜！你已迈出了进入 Three.js 相机校准世界的第一步。通过了解相机属性及其对渲染场景的影响，你可以创建视觉上引人入胜且身临其境的 3D 体验。尝试不同的相机位置、FOV 值和场景中的对象，以充分发挥 Three.js 和相机校准的潜力。

原文连接：Camera Calibration in Three.js (3D) for Beginners

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