　　我们经常会在一些景区、展厅、酒店民宿的宣传页面上，或者卖房看房网站，都能频繁的看到各种3D全景预览的网页效果，这样就可以如临其境般的看到所在场景的360度范围内的各种事物；那么，这样的效果是如何来实现的呢，本文我们就来探讨一下其中所有的技术实现细节，本文干货满满，记得点赞+收藏。

环境搭建 {#环境搭建}

阅读本文需要一定的Threejs基础。

全景素材 {#全景素材}

　　首先什么是全景图呢？全景图是一种实景360°全方位的平面图像，需要用特殊的工具来查看才能达到360°环绕的效果，比如用我们的Threejs。

全景图

　　比如上面的这张照片，就是一张全景照片，将整个房间前后左右上下都拍摄进来，如果用肉眼看的话，整个房间弯弯曲曲的，没有什么特别的地方；那么，这样的照片是如何来拍摄的呢？

　　打开你的手机相机，点击更多，里面一般会有一个全景相机的选项，然后站起身来，转一圈，你就能得到一张完整的全景图片了。

手机拍摄全景

　　当然开个玩笑，这样拍摄，除非你的手稳定得如同工厂里的机械臂一样，并且能够保持身体的平衡；一般拍摄出来的相片只能粗略的看看即可；专业的拍摄设备需要用到单反+三脚架+云台，拍摄后还需要专业的后期处理和拼接，比较麻烦；当然我们也可以从网上一些资源下载：

全景图下载

　　近些年，随着个人vlog的兴起，各种消费级的拍摄设备和工具也迅速发展，全景相机、运动相机等产品不断更新迭代，已经能够带来很多非常好玩的拍摄体验了；比如这款Insta360 ONE X2在拍摄时就可以选择360°全景照片模式，轻轻一按，就可以得到一张满意的全景图了。

Threejs封装 {#Threejs封装}

　　要实现全景图，首先我们来对Threejs的场景布局进行一个简单的封装，引入Threejs中所需要用到的组件：

　　将一些用到的默认配置定义到config中，这里将div的id设置为webgl-output，因此我们只需要在页面添加一个div并将id设置即可。

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　　我们定义一个Stage父类，将业务逻辑定义到子类，继承该类即可：

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　　这里render函数每次都会周期性的执行，一些周期性的渲染都会放到这里进行处理；如果子类也需要渲染，避免命名重复，我们将子类的渲染定义到beforeRender函数中。

　　渲染器相当于是一个画布，我们对其进行更精细的设置，开启阴影、设置背景颜色等。

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　　在使用时Stage时，由于render函数已经被占用了，我们重新设置一个beforeRender函数，在每次render调用时调用。

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　　子类必须放到dom元素渲染完成后实例化。

场景背景 {#场景背景}

　　将环境贴图设置到场景scene的背景也能实现全景图的功能，这种方式实现起来也是最简单的；将相机放在整个场景的中心，当相机移动时，背景图片也随之移动。

　　构建一个CubeTextureLoader加载器实例，将六个面的贴图通过加载器载入，顺序为[right,left,up,down,front,back]，然后直接设置到背景即可。

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全景场景

查看全景效果

　　上面的顺序大家可能记不住，我们仔细查看px，nx的顺序会发现，是按照x、y、z轴的顺序，p表示positive正面，n表示negative反面，因此px也就是右侧了，nx就是左侧。

　　这种方式相较于下面两种盒子的好处，就是实现起来简单，而且鼠标缩放不会暴露盒子的原型，不会出圈；但是缺点也明显，不能缩放查看背景的细节之处，也不能控制视角的距离，

全景球 {#全景球}

　　全景球则是首先创建一个球形，直接将一张全景图直接作为素材贴上。

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　　这里我们将球的半径设置为500，如果太小了，缩放时也会出圈；这里的sphereGeometry.scale(-1, 1, 1)其实相当于sphereGeometry.scale.x = -1，将贴图沿着x轴进行翻转。

查看全景球效果

　　全景球的方式只能用全景图，一般全景图的大小都达到几兆甚至几十兆，因此实际使用时需要对图片进行压缩；或者通过先加载一张模糊图再加载高清图的方式，加载两张图片来避免用户长时间等待，因此这种方式对网络有一定的要求。

天空盒 {#天空盒}

　　天空盒的思路和上面全景球相同，只不过将SphereGeometry球形换成了BoxGeometry正方形；贴图也由一张全景图，变成了盒子六个面的贴图；六个面的贴图相较于一张全景图，可以利用浏览器的并行加载能力，提高加载速度。

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　　整体的思路和上面两种方式有些类似，只不过Mesh传参的材质由原来的一个材质变成了材质数组；然后还是将mesh对象沿X轴进行翻转。

查看天空盒效果

导航标签 {#导航标签}

　　环境搭建好之后，我们会看到有一些网站上，物体周围有一些可点击的悬浮标签，或者鼠标悬浮后有一些提示的文案，这种导航标签是如何来实现的呢？这里就需要介绍一下Threejs的精灵对象Sprite，它是一个永远面向相机的平面，我们通常用它来显示一些标签；我们看下他的构造函数：

|-----------|---------------------------------------------------| | 1 | hljs javascript Sprite(material: Material) |

　　这里的material是SpriteMaterial的一个实例，也就是将材质传进来，我们来看下具体的用法

添加锚点 {#添加锚点}

　　我们首先定义好锚点的数据，在哪些位置需要标注的，这一步也可以利用dat.gui不断调整XYZ轴的位置：

　　从上面的构造函数看出Sprite的构建不需要几何图形，如果是没有任何文案的简单锚点，我们可以将一张png图片设置为精灵材质SpriteMaterial的贴图，然后循环构建多个Sprite添加到场景中去。

|---------------------------|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 | hljs javascript const spriteMaterial = new SpriteMaterial({ map: textureLoader.load("/images/icon/position.png") }); posList.map((item) => { const { x, y, z } = item; const sprite = new Sprite(spriteMaterial); sprite.position.set(x, y, z); this.scene.add(sprite); }); |

　　这样就能看到多个锚点固定漂浮在某个位置了。

锚点漂浮

锚点文字 {#锚点文字}

　　我们还会看到一些锚点旁边有文案标识，事情就开始变得复杂起来了；由于Threejs中不能添加div，因此我们有两种方式可以来实现这样的效果；首先是使用canvas绘制文字，并作为纹理设置为SpriteMaterial的map属性。

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　　我们创建一个canvas画布，设置画笔的颜色粗细，然后绘制文案，将canvas传入Texture，然后作为map属性构建了SpriteMaterial。

canvas的方式一般用来画图形简单、内容格式较为固定的Sprite标签。

　　另一种方式就是使用CSS2DRenderer（CSS 2D渲染器），这个组件听着非常高深，其实来说很简单，就是在页面最外层插入一个div，然后将我们所需要的渲染dom节点插入到这个div中，渲染我们熟悉的HTML元素；当相机旋转时，实时更新每个dom节点的位置即可；同时场景放大缩小时，不会缩放标签的大小，可以触发DOM点击事件；我们如果打开开发者工具查看，可以看到body最下面有一个div，嵌套了多个子标签。

CSS2DRenderer渲染

|-----------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 1 2 3 4 | hljs javascript import { CSS2DRenderer, CSS2DObject } from "three/examples/jsm/renderers/CSS2DRenderer"; |

　　CSS2DRenderer是Threejs提供的扩展库，我们需要额外从渲染器的包中引入CSS2DRenderer和它的模型对象CSS2DObject；由于要新建一个渲染器，我们对封装的Stage类进行改造，

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　　CSS2DRenderer渲染器和WebGLRenderer有些类似，也都有setSize和render方法，我们需要把实例化的domElement添加到body中来；CSS2DRenderer也需要实时更新，因此我们也需要在render函数中对其进行渲染

　　我们还是和上面的Sprite锚点一样，循环创建div标签，添加到场景scene中；

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查看标签效果

　　我们发现，上面创建完div后，通过div标签创建了CSS2DObject的实例对象，然后设置XYZ轴坐标；这个对象的作用就是将Threejs中的坐标与屏幕的坐标进行转换，进行实时的渲染。

标签效果

锚点触发事件 {#锚点触发事件}

　　锚点加上后，我们需要对其进行触发事件的绑定，如果使用CSS2DRenderer渲染器的方式，由于是dom元素，我们直接给元素绑定原生事件即可：

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　　我们可以进行后续的业务逻辑，比如场景切换了，或者弹框展示详细信息等；而使用Sprite，由于所有的物体都在Threejs的场景中，我们不能简单的利用绑定点击事件来触发，Sprite也没有addEventListener事件。

　　因此用到一个光线投射类：Raycaster，这个类用于进行鼠标拾取，也就是在三维空间中计算出鼠标移动或点击时，划过了什么物体。

　　它的原理是从鼠标处发射一条射线，穿过场景中的物体，通过计算，找出与射线相交的物体，因此这种方法也叫射线追踪法；我们来看下它的一个用法，

|------------------------------|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | hljs javascript class Panorama extends Stage { constructor() { this.raycaster = new Raycaster(); this.mouse = new Vector2(); this.list = []; posList.map((item) => { this.list.push(sprite); }) } } |

　　我们实例化Raycaster，新建一个二维的点mouse，这个点下面会用来存储鼠标移动的二维坐标；然后将Sprite放到数组list中，用于Raycaster检测照射到了场景中的哪些物体；当然我们下面也能照射整个场景scene.children下的所有物体，但是有一些物体不是我们想要的，需要额外的判断，因此可以将需要照射物体存到数组中来。

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　　我们详细看下这里的逻辑，首先通过event来计算mouse的XY轴坐标，由于setFromCamera需要归一化的坐标值，因此我们计算时将其处理为[-1, 1]范围内的值。setFromCamera方法通过摄像机和鼠标位置更新射线，接收mouse和camera对象；更新射线后就可以使用intersectObject函数来拾取对象了，接收的intersects数组就是拾取到的Mesh合集。

　　我们发现Sprite和CSS2DRenderer两种方式各有利弊，Sprite虽然添加元素方便，但是canvas绘制图形比较麻烦，同时触发事件也繁琐；而CSS2DRenderer添加元素较为复杂，需要用到一系列原生属性，但是触发事件方便，具体使用哪种方式，还需要结合业务场景，选择合适的方式。

场景动画 {#场景动画}

　　我们有时候会看到这样的俯视效果的场景动画，那么这种效果是如何来实现的呢？

场景动画

　　首先这种效果就需要用到全景球的SphereGeometry球形，然后将摄像机的位置放到球体的最顶部。

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　　我们这里将initPosition，也就是摄像机的初始位置，放到了Y轴500的位置，由于球体的半径也是500，因此就位于球体内部的最顶上，接下来我们只需要将摄像机的位置缓慢下移就可以。

　　这里引入一个补间动画库tween.js，让我们可以用平滑的方式更改对象的属性，只需要告诉它初始值、最终值以及所需要花费的时间，在这段时间里，tween.js会帮我们自动计算出每个时间点，应该设置为什么样的值。

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　　它的用法也很简单，这里通过链式调用，创建一个Tween对象，设置y的结束位置和动画时间4000毫秒；在onUpdate函数中，设置每次更新后的y实时数值，最后调用start函数激活tween。需要注意的是，还要在render函数中调用Tween.update更新。

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　　当然这样的镜头最后会比较生硬，我们还可以调用摄像头的lookAt，当镜头下降时，逐渐看向远方；初始化也设置一个大的广角fov为100，当镜头下降时，缩小fov的值，这样效果过渡的更加自然。