本文介绍如何利用three.js结合位图字体（bmfont）实现3D动态文字效果。通过加载字体文件、创建渲染目标作为贴图，并应用自定义着色器控制位移与阴影，最终在3D容器中呈现随时间滚动的立体文字动画。
引言
各位好，我是CSS魔法师alphardex。
此前浏览海外网站时，注意到部分站点文字呈现于3D模型表面并随之运动，视觉体验极佳，故笔者尝试利用three.js还原此类效果。
上图仅为众多效果之一，随后我们将展开具体实施。
前置准备
笔者自研的three.js基础模板：Three.js Starter
建议读者点击右下角fork副本后启动本项目。
本项目需使用位图字体，可直接复制demo HTML中的font字体代码。
需注意：three-bmfont-text库依赖全局three.js，故需在JS中额外引入一次three.js，如下图所示。
实现逻辑
- 加载位图字体文件，将其转换为文字对象所需的形状与材质。
- 构建文字对象。
- 建立渲染目标，可视为canvas内的canvas，因后续需将文字对象本身用作贴图。
- 构建承载字体的容器，将文字对象作为贴图应用其上。
- 动画处理。
正文内容
搭建基础框架
<div class="relative w-screen h-screen">
<div class="kinetic-text w-full h-full bg-blue-1"></div>
<div class="font">
<font>
一坨从demo里CV而来的字体代码
</font>
</div>
</div>
:root {
--blue-color-1: #2c3e50;
}
.bg-blue-1 {
background: var(--blue-color-1);
}
import createGeometry from "https://cdn.skypack.dev/three-bmfont-text@3.0.1";
import MSDFShader from "https://cdn.skypack.dev/three-bmfont-text@3.0.1/shaders/msdf";
import parseBmfontXml from "https://cdn.skypack.dev/parse-bmfont-xml@1.1.4";
const font = parseBmfontXml(document.querySelector(".font").innerHTML);
const fontAtlas = "https://i.loli.net/2021/02/20/DcEhuYNjxCgeU42.png";
const kineticTextTorusKnotVertexShader = `（顶点着色器代码，先空着，具体见下文）`;
const kineticTextTorusKnotFragmentShader = `（片元着色器代码，先空着，具体见下文）`;
class KineticText extends Base {
constructor(sel: string, debug: boolean) {
super(sel, debug);
this.cameraPosition = new THREE.Vector3(0, 0, 4);
this.clock = new THREE.Clock();
this.meshConfig = {
torusKnot: {
vertexShader: kineticTextTorusKnotVertexShader,
fragmentShader: kineticTextTorusKnotFragmentShader,
geometry: new THREE.TorusKnotGeometry(9, 3, 768, 3, 4, 3)
}
};
this.meshNames = Object.keys(this.meshConfig);
this.params = {
meshName: "torusKnot",
velocity: 0.5,
shadow: 5,
color: "#000000",
frequency: 0.5,
text: "ALPHARDEX",
cameraZ: 2.5
};
}
// 初始化
async init() {
this.createScene();
this.createPerspectiveCamera();
this.createRenderer(true);
await this.createKineticText(this.params.text);
this.createLight();
this.createOrbitControls();
this.addListeners();
this.setLoop();
}
// 创建动态文字
async createKineticText(text: string) {
await this.createFontText(text);
this.createRenderTarget();
this.createTextContainer();
}
}
加载与创建字体
首先加载字体文件，并生成形状和材质，具备这两者即可创建字体对象。
class KineticText extends Base {
loadFontText(text: string): any {
return new Promise((resolve) => {
const fontGeo = createGeometry({
font,
text
});
const loader = new THREE.TextureLoader();
loader.load(fontAtlas, (texture) => {
const fontMat = new THREE.RawShaderMaterial(
MSDFShader({
map: texture,
side: THREE.DoubleSide,
transparent: true,
negate: false,
color: 0xffffff
})
);
resolve({ fontGeo, fontMat });
});
});
}
async createFontText(text: string) {
const { fontGeo, fontMat } = await this.loadFontText(text);
const textMesh = this.createMesh({
geometry: fontGeo,
material: fontMat
});
textMesh.position.set(-0.965, -0.525, 0);
textMesh.rotation.set(ky.deg2rad(180), 0, 0);
textMesh.scale.set(0.008, 0.025, 1);
this.textMesh = textMesh;
}
}
着色器代码
顶点着色器
通用模板，直接复制粘贴即可。
varying vec2 vUv;
varying vec3 vPosition;
void main(){
vec4 modelPosition=modelMatrix*vec4(position,1.);
vec4 viewPosition=viewMatrix*modelPosition;
vec4 projectedPosition=projectionMatrix*viewPosition;
gl_Position=projectedPosition;
vUv=uv;
vPosition=position;
}
片元着色器
通过fract函数生成重复贴图，结合位移距离displacement使贴图随时间推移产生动态效果，并利用clamp函数依据z轴大小限制阴影范围，即距离画面越远阴影越深，反之越浅。
uniform sampler2D uTexture;
uniform float uTime;
uniform float uVelocity;
uniform float uShadow;
varying vec2 vUv;
varying vec3 vPosition;
void main(){
vec2 repeat=vec2(12.,3.);
vec2 repeatedUv=vUv*repeat;
vec2 displacement=vec2(uTime*uVelocity,0.);
vec2 uv=fract(repeatedUv+displacement);
vec3 texture=texture2D(uTexture,uv).rgb;
// texture*=vec3(uv.x,uv.y,1.);
float shadow=clamp(vPosition.z/uShadow,0.,1.);// farther darker (to 0).
vec3 color=vec3(texture*shadow);
gl_FragColor=vec4(color,1.);
}
此时文本已显示于屏幕。
构建渲染目标
为实现将字体对象本身作为贴图，创建了一个渲染目标。
class KineticText extends Base {
createRenderTarget() {
const rt = new THREE.WebGLRenderTarget(
window.innerWidth,
window.innerHeight
);
this.rt = rt;
const rtCamera = new THREE.PerspectiveCamera(45, 1, 0.1, 1000);
rtCamera.position.z = this.params.cameraZ;
this.rtCamera = rtCamera;
const rtScene = new THREE.Scene();
rtScene.add(this.textMesh);
this.rtScene = rtScene;
}
}
构建字体容器
创建容器，并将字体对象本身作为贴图应用其上，再应用动画即可完成。
class KineticText extends Base {
createTextContainer() {
if (this.mesh) {
this.scene.remove(this.mesh);
this.mesh = null;
this.material!.dispose();
this.material = null;
}
this.rtScene.background = new THREE.Color(this.params.color);
const meshConfig = this.meshConfig[this.params.meshName];
const geometry = meshConfig.geometry;
const material = new THREE.ShaderMaterial({
vertexShader: meshConfig.vertexShader,
fragmentShader: meshConfig.fragmentShader,
uniforms: {
uTime: {
value: 0
},
uVelocity: {
value: this.params.velocity
},
uTexture: {
value: this.rt.texture
},
uShadow: {
value: this.params.shadow
},
uFrequency: {
value: this.params.frequency
}
}
});
this.material = material;
const mesh = this.createMesh({
geometry,
material
});
this.mesh = mesh;
}
update() {
if (this.rtScene) {
this.renderer.setRenderTarget(this.rt);
this.renderer.render(this.rtScene, this.rtCamera);
this.renderer.setRenderTarget(null);
}
const elapsedTime = this.clock.getElapsedTime();
if (this.material) {
this.material.uniforms.uTime.value = elapsedTime;
}
}
}
请勿忘记将相机调整至较远位置。
this.cameraPosition = new THREE.Vector3(0, 0, 40);
动态文字效果呈现:)。
项目链接
Kinetic Text
demo中不仅包含本文创建的形状，大家可自由探索其他样式。
总结
至此，关于three.js如何实现3D动态文字效果的文章介绍完毕，更多three.js 3D动态文字相关内容请查阅本站往期文章或继续浏览下方相关文章，希望大家日后多多支持本站！