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Three.js实现3D模型展示与交互控制完整示例

作者：提示词匠

时间：2026-10-22

浏览：488

本文详细介绍如何使用Three.js在网页中展示3D模型。从初始化WebGL渲染器、配置透视相机，到加载STL模型文件及设置多光源，提供了完整的代码实现。此外，还包含通过TrackballControls实现模型旋转、缩放交互控制的方法，以及获取模型边界框尺寸的技巧，适合前端开发者快速上手3D可视化项目。

文章目录

Three.js 3D模型展示与交互控制完整示例

鉴于项目中有展示3D模型的需求，我对Three.js进行了一些探索与实践，现将相关经验整理分享，期望能为有类似需求的开发者提供帮助。

首先展示最终的运行效果：

Three.js 3D模型展示与交互控制完整示例 

整体而言，Three.js的学习曲线相对平缓，只要耐心研读文档并动手实践，能够较快掌握其核心用法。

初始化渲染器与画布设置

第一步，需要在网页中创建一个用于渲染3D模型的画布，这对应于Three.js的初始化过程。


var WIDTH,HEIGHT;
  var  renderer;
  function initThree() {
    WIDTH = document.documentElement.clientWidth/2; <!--{foreach from=$recommended_goods item=rgoods}--> <!-- {/foreach} -->
    HEIGHT = document.documentElement.clientHeight/2;
    /* 渲染器 */
    renderer = new THREE.WebGLRenderer();
    renderer.setSize(WIDTH , HEIGHT);
    renderer.setClearColor(new THREE.Color(0x66666));
    renderer.gammaInput = true;
    renderer.gammaOutput = true;

    document.body.appendChild(renderer.domElement);
  }

从上述代码可以看出，我们在body元素中动态添加了一块画布区域，其宽高设置为浏览器可视窗口宽度与高度的一半，背景颜色设定为0x66666。需要特别注意的是，实例化渲染器的代码为renderer = new THREE.WebGLRenderer();，后续所有的渲染设置均基于该renderer对象进行配置。

摄像机视角配置

接下来，我们需要调整摄像机的参数，以控制观察视角。


/* 摄像头 */
  var camera;
  function initCamera() {
    var VIEW_ANGLE = 45,
        ASPECT = WIDTH / HEIGHT,
        NEAR = 0.1,
        FAR = 10000;
    camera = new THREE.PerspectiveCamera(VIEW_ANGLE, ASPECT, NEAR, FAR);
    camera.position.set(20, 0, 0);
    //设置视野的中心坐标
    camera.lookAt(scene.position);
  }

相关代码主要用于设定视觉角度，具体的数值参数可根据实际项目需求在后期进行灵活调整。

场景与灯光加载

随后是场景的加载步骤：


/* 场景 */
   var scene;
   function initScene() {
     scene = new THREE.Scene();
   }

接着配置灯光效果，以增强模型的立体感。


/* 灯光 */
  var light,light2,light3;
  function initLight() {
    //平行光
    light = new THREE.DirectionalLight(0xFFFFFF);
    light.position.set(0, 99, 0).normalize();
    scene.add(light);
    //环境光
    light2 = new THREE.AmbientLight(0x999999);
    scene.add(light2);
    //点光源
    light3 = new THREE.PointLight(0x00FF00);
    light3.position.set(300, 0, 0);
    scene.add(light3);
  }

STL模型加载与显示

最后是模型对象的显示处理：


/* 显示对象 */
  var cube;
  function initObject(){
    // ASCII file
    var loader = new THREE.STLLoader();
    loader.addEventListener( 'load', function ( event ) {
      var loading = document.getElementById("Loading");
      loading.parentNode.removeChild(loading);
      var geometry = event.content;
      //砖红色
      var material = new THREE.MeshPhongMaterial( { ambient: 0xff5533, color: 0xff5533, specular: 0x111111, shininess: 200 } );
      //纯黑色
//      var material = new THREE.MeshBasicMaterial( { envMap: THREE.ImageUtils.loadTexture( 'http://localhost:8080/textures/metal.jpg', new THREE.SphericalReflectionMapping() ), overdraw: true } ) ;
      //粉色 带阴影
//      var material = new THREE.MeshLambertMaterial( { color:0xff5533, side: THREE.DoubleSide } );
      //灰色
//      var material = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 000000});  //材质设定 (颜色)
      var mesh = new THREE.Mesh( geometry, material );
      var center = THREE.GeometryUtils.center(geometry);
      var boundbox=geometry.boundingBox;
      var vector3 = boundbox.size(null);
      var vector3 = boundbox.size(null);
      console.log(vector3);
      var scale = vector3.length();
      camera.position.set(scale, 0, 0);
      camera.lookAt(scene.position);
      scene.add(camera);
      //利用一个轴对象以可视化的3轴以简单的方式。X轴是红色的。Y轴是绿色的。Z轴是蓝色的。这有助于理解在空间的所有三个轴的方向。
      var axisHelper = new THREE.AxisHelper(800);
      scene.add(axisHelper);

      //周围边框
      bboxHelper = new THREE.BoxHelper();
      bboxHelper.visible = true;
      var meshMaterial = material;
      mainModel = new THREE.Mesh(geometry, meshMaterial);
      bboxHelper.update(mainModel);
      bboxHelper.geometry.computeBoundingBox();
      scene.add(bboxHelper);

      //地板网格
//      var gridHelper = new THREE.GridHelper(500, 40); // 500 is grid size, 20 is grid step
//      gridHelper.position = new THREE.Vector3(0, 0, 0);
//      gridHelper.rotation = new THREE.Euler(0, 0, 0);
//      scene.add(gridHelper);
//      var gridHelper2 = gridHelper.clone();
//      gridHelper2.rotation = new THREE.Euler(Math.PI / 2, 0, 0);
//      scene.add(gridHelper2);
//      var gridHelper3 = gridHelper.clone();
//      gridHelper3.rotation = new THREE.Euler(Math.PI / 2, 0, Math.PI / 2);
//      scene.add(gridHelper3);
//
//      var grid = new THREE.GridHelper(300, 40, 25, [0, 0, 1], 0x000055, 0.2, true, "#FFFFFF", "left");
//      scene.add(grid);
      var x = (boundbox.max.x - boundbox.min.x).toFixed(2);
      var y = (boundbox.max.y - boundbox.min.y).toFixed(2);
      var z = (boundbox.max.z - boundbox.min.z).toFixed(2);
      console.log(x);
      console.log(y);
      console.log(z);
      console.log(boundbox);
      mesh.position.set(0,0,0);
//      mesh.position.x = scene.position.x;
//      mesh.position.y = scene.position.y ;
//      mesh.position.z = scene.position.z;
      scene.add(mesh);
      renderer.clear();
      renderer.render(scene, camera);
    } );
    loader.load( '3dfile/莫比乌斯环.STL' );
  }

根据所加载的文件类型，需引入对应的JavaScript库。本例中加载的是STL格式模型，因此引入了STLLoader.js文件。


<script src="js/STLLoader.js"></script>

若需在场景中显示网格标尺，只需取消相关代码段的注释即可启用。

交互控制与初始调用

接下来介绍控制逻辑（尽管显示代码中未直接包含键盘按键放大缩小的实现，但仍提供此部分代码供参考）：


//控制
  var effect;
  var controls;
  function initControl(){
    effect = new THREE.AsciiEffect( renderer );
    effect.setSize( WIDTH, HEIGHT );
    controls = new THREE.TrackballControls( camera,renderer.domElement);
  }

最后一步是执行初始调用，启动整个3D场景。


function animate() {
    requestAnimationFrame( animate );
    controls.update();
    effect.render( scene, camera );
  }

  function threeStart() {
    initThree();
    initScene();
    initCamera();
    initLight();
    initObject();
    initControl();
    animate();
  }

以下是完整的实现代码：


<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="UTF-8" />
  <title>WebGL</title>
  <script type="text/javascript" charset="utf-8" src="js/three.js"></script>
  <script src="js/STLLoader.js"></script>
  <script src="js/TrackballControls.js"></script>
  <script src="js/AsciiEffect.js"></script>
  <style>body{overflow:hidden;background:#eee}</style>
</head>
<script>
  var WIDTH,HEIGHT;
  var renderer;
  function initThree() {
    WIDTH = document.documentElement.clientWidth/2; <!--{foreach from=$recommended_goods item=rgoods}--> <!-- {/foreach} -->
    HEIGHT = document.documentElement.clientHeight/2;
    /* 渲染器 */
    renderer = new THREE.WebGLRenderer();
    renderer.setSize(WIDTH , HEIGHT);
    renderer.setClearColor(new THREE.Color(0x66666));
    renderer.gammaInput = true;
    renderer.gammaOutput = true;

    document.body.appendChild(renderer.domElement);
  }

  /* 摄像头 */
  var camera;
  function initCamera() {
    var VIEW_ANGLE = 45,
        ASPECT = WIDTH / HEIGHT,
        NEAR = 0.1,
        FAR = 10000;
    camera = new THREE.PerspectiveCamera(VIEW_ANGLE, ASPECT, NEAR, FAR);
    camera.position.set(20, 0, 0);
    //设置视野的中心坐标
    camera.lookAt(scene.position);
  }

  /* 场景 */
  var scene;
  function initScene() {
    scene = new THREE.Scene();
  }

  /* 灯光 */
  var light,light2,light3;
  function initLight() {
    //平行光
    light = new THREE.DirectionalLight(0xFFFFFF);
    light.position.set(0, 99, 0).normalize();
    scene.add(light);
    //环境光
    light2 = new THREE.AmbientLight(0x999999);
    scene.add(light2);
    //点光源
    light3 = new THREE.PointLight(0x00FF00);
    light3.position.set(300, 0, 0);
    scene.add(light3);
  }

  /* 显示对象 */
  var cube;
  function initObject(){
    // ASCII file
    var loader = new THREE.STLLoader();
    loader.addEventListener( 'load', function ( event ) {
      var loading = document.getElementById("Loading");
      loading.parentNode.removeChild(loading);
      var geometry = event.content;
      //砖红色
      var material = new THREE.MeshPhongMaterial( { ambient: 0xff5533, color: 0xff5533, specular: 0x111111, shininess: 200 } );
      //纯黑色
//      var material = new THREE.MeshBasicMaterial( { envMap: THREE.ImageUtils.loadTexture( 'http://localhost:8080/textures/metal.jpg', new THREE.SphericalReflectionMapping() ), overdraw: true } ) ;
      //粉色 带阴影
//      var material = new THREE.MeshLambertMaterial( { color:0xff5533, side: THREE.DoubleSide } );
      //灰色
//      var material = new THREE.MeshLambertMaterial({color: 000000});  //材质设定 (颜色)
      var mesh = new THREE.Mesh( geometry, material );
      var center = THREE.GeometryUtils.center(geometry);
      var boundbox=geometry.boundingBox;
      var vector3 = boundbox.size(null);
      var vector3 = boundbox.size(null);
      console.log(vector3);
      var scale = vector3.length();
      camera.position.set(scale, 0, 0);
      camera.lookAt(scene.position);
      scene.add(camera);

      //利用一个轴对象以可视化的3轴以简单的方式。X轴是红色的。Y轴是绿色的。Z轴是蓝色的。这有助于理解在空间的所有三个轴的方向。
      var axisHelper = new THREE.AxisHelper(800);
      scene.add(axisHelper);

      //周围边框
      bboxHelper = new THREE.BoxHelper();
      bboxHelper.visible = true;
      var meshMaterial = material;
      mainModel = new THREE.Mesh(geometry, meshMaterial);
      bboxHelper.update(mainModel);
      bboxHelper.geometry.computeBoundingBox();
      scene.add(bboxHelper);

      //地板网格
//      var gridHelper = new THREE.GridHelper(500, 40); // 500 is grid size, 20 is grid step
//      gridHelper.position = new THREE.Vector3(0, 0, 0);
//      gridHelper.rotation = new THREE.Euler(0, 0, 0);
//      scene.add(gridHelper);
//      var gridHelper2 = gridHelper.clone();
//      gridHelper2.rotation = new THREE.Euler(Math.PI / 2, 0, 0);
//      scene.add(gridHelper2);
//      var gridHelper3 = gridHelper.clone();
//      gridHelper3.rotation = new THREE.Euler(Math.PI / 2, 0, Math.PI / 2);
//      scene.add(gridHelper3);
//
//      var grid = new THREE.GridHelper(300, 40, 25, [0, 0, 1], 0x000055, 0.2, true, "#FFFFFF", "left");
//      scene.add(grid);
      var x = (boundbox.max.x - boundbox.min.x).toFixed(2);
      var y = (boundbox.max.y - boundbox.min.y).toFixed(2);
      var z = (boundbox.max.z - boundbox.min.z).toFixed(2);
      console.log(x);
      console.log(y);
      console.log(z);
      console.log(boundbox);
      mesh.position.set(0,0,0);
//      mesh.position.x = scene.position.x;
//      mesh.position.y = scene.position.y ;
//      mesh.position.z = scene.position.z;
      scene.add(mesh);


      renderer.clear();
      renderer.render(scene, camera);
    } );
    loader.load( '3dfile/莫比乌斯环.STL' );
  }

  //控制
  var effect;
  var controls;
  function initControl(){
    effect = new THREE.AsciiEffect( renderer );
    effect.setSize( WIDTH, HEIGHT );
    controls = new THREE.TrackballControls( camera,renderer.domElement);
  }

  function animate() {
    requestAnimationFrame( animate );
    controls.update();
    effect.render( scene, camera );
  }

  function threeStart() {
    initThree();
    initScene();
    initCamera();
    initLight();
    initObject();
    initControl();
    animate();
  }
</script>
<body onload="threeStart()">
<div id="Loading" style="color:#fff">Loading...</div>
</body>
</html>

此外，附上项目的文件目录结构图：

Three.js 3D模型展示与交互控制完整示例

如需获取所有相关文件，欢迎在评论区留言。

Three.js 3D模型展示与交互控制完整示例

补充说明：由于在显示模型的方法中加入了bboxHelper = new THREE.BoxHelper()，我们可以直接获取模型在X、Y、Z三个轴向上的尺寸数据，这等同于获取模型的长、宽、高信息。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持本站。

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