threejs模型添加文字的方式有哪些

发布时间：2023-03-07 16:17:38 作者：iii
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Three.js模型添加文字的方式有哪些

Three.js 是一个强大的 JavaScript 库，用于在网页上创建和显示 3D 图形。在 Three.js 中，为模型添加文字是一个常见的需求，无论是为了标注、说明还是增强用户体验。本文将详细介绍在 Three.js 中为模型添加文字的多种方式，包括使用 TextGeometry、CSS2DRenderer、CSS3DRenderer、Sprite 以及自定义纹理等方法。

1. 使用 `TextGeometry` 创建 3D 文字

TextGeometry 是 Three.js 提供的一个几何体类，用于生成 3D 文字。它基于字体文件（通常是 .json 格式）来生成文字的几何形状，然后可以将其作为网格添加到场景中。

1.1 准备工作

首先，你需要一个字体文件。Three.js 提供了一些默认的字体文件，可以在 examples/fonts 目录下找到。你也可以使用在线工具（如 Facetype.js）将 .ttf 或 .otf 字体文件转换为 .json 格式。

1.2 创建 3D 文字

// 引入 Three.js
import * as THREE from 'three';
import { TextGeometry } from 'three/examples/jsm/geometries/TextGeometry.js';
import { FontLoader } from 'three/examples/jsm/loaders/FontLoader.js';

// 创建场景、相机和渲染器
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);

// 加载字体
const fontLoader = new FontLoader();
fontLoader.load('fonts/helvetiker_regular.typeface.json', function (font) {
    // 创建文字几何体
    const textGeometry = new TextGeometry('Hello Three.js', {
        font: font,
        size: 5,
        height: 1,
        curveSegments: 12,
        bevelEnabled: true,
        bevelThickness: 0.5,
        bevelSize: 0.3,
        bevelOffset: 0,
        bevelSegments: 5
    });

    // 创建材质
    const textMaterial = new THREE.MeshPhongMaterial({ color: 0x00ff00 });

    // 创建网格
    const textMesh = new THREE.Mesh(textGeometry, textMaterial);

    // 设置文字位置
    textMesh.position.set(-20, 0, -50);

    // 添加到场景
    scene.add(textMesh);
});

// 添加光源
const light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 1);
light.position.set(0, 1, 1).normalize();
scene.add(light);

// 设置相机位置
camera.position.z = 50;

// 渲染循环
function animate() {
    requestAnimationFrame(animate);
    renderer.render(scene, camera);
}
animate();

1.3 优缺点

优点：生成的文字是 3D 的，可以与其他 3D 模型进行交互。
缺点：需要加载字体文件，生成的文字几何体可能会比较复杂，影响性能。

2. 使用 `CSS2DRenderer` 添加 2D 文字

CSS2DRenderer 是 Three.js 提供的一个渲染器，用于将 HTML 元素（如 div）作为 2D 标签添加到 3D 场景中。这种方式适合需要与 3D 模型交互的 2D 文字。

2.1 创建 2D 文字

// 引入 Three.js
import * as THREE from 'three';
import { CSS2DRenderer, CSS2DObject } from 'three/examples/jsm/renderers/CSS2DRenderer.js';

// 创建场景、相机和渲染器
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);

// 创建 CSS2DRenderer
const labelRenderer = new CSS2DRenderer();
labelRenderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
labelRenderer.domElement.style.position = 'absolute';
labelRenderer.domElement.style.top = '0px';
document.body.appendChild(labelRenderer.domElement);

// 创建 3D 模型
const geometry = new THREE.BoxGeometry();
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);

// 创建 2D 文字标签
const labelDiv = document.createElement('div');
labelDiv.className = 'label';
labelDiv.textContent = 'Cube';
labelDiv.style.color = 'white';
labelDiv.style.backgroundColor = 'rgba(0, 0, 0, 0.5)';
labelDiv.style.padding = '5px';
labelDiv.style.borderRadius = '5px';

const label = new CSS2DObject(labelDiv);
label.position.set(0, 1.5, 0); // 设置标签位置
cube.add(label);

// 设置相机位置
camera.position.z = 5;

// 渲染循环
function animate() {
    requestAnimationFrame(animate);
    cube.rotation.x += 0.01;
    cube.rotation.y += 0.01;
    renderer.render(scene, camera);
    labelRenderer.render(scene, camera);
}
animate();

2.2 优缺点

优点：文字是 2D 的，性能较好，适合需要与 3D 模型交互的场景。
缺点：文字是 2D 的，无法实现 3D 效果。

3. 使用 `CSS3DRenderer` 添加 3D 文字

CSS3DRenderer 是 Three.js 提供的另一个渲染器，用于将 HTML 元素作为 3D 对象添加到场景中。与 CSS2DRenderer 不同，CSS3DRenderer 可以将 HTML 元素放置在 3D 空间中，并应用 3D 变换。

3.1 创建 3D 文字

// 引入 Three.js
import * as THREE from 'three';
import { CSS3DRenderer, CSS3DObject } from 'three/examples/jsm/renderers/CSS3DRenderer.js';

// 创建场景、相机和渲染器
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);

// 创建 CSS3DRenderer
const labelRenderer = new CSS3DRenderer();
labelRenderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
labelRenderer.domElement.style.position = 'absolute';
labelRenderer.domElement.style.top = '0px';
document.body.appendChild(labelRenderer.domElement);

// 创建 3D 模型
const geometry = new THREE.BoxGeometry();
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);

// 创建 3D 文字标签
const labelDiv = document.createElement('div');
labelDiv.className = 'label';
labelDiv.textContent = 'Cube';
labelDiv.style.color = 'white';
labelDiv.style.backgroundColor = 'rgba(0, 0, 0, 0.5)';
labelDiv.style.padding = '5px';
labelDiv.style.borderRadius = '5px';

const label = new CSS3DObject(labelDiv);
label.position.set(0, 1.5, 0); // 设置标签位置
cube.add(label);

// 设置相机位置
camera.position.z = 5;

// 渲染循环
function animate() {
    requestAnimationFrame(animate);
    cube.rotation.x += 0.01;
    cube.rotation.y += 0.01;
    renderer.render(scene, camera);
    labelRenderer.render(scene, camera);
}
animate();

3.2 优缺点

优点：文字可以放置在 3D 空间中，适合需要 3D 效果的场景。
缺点：性能可能不如 CSS2DRenderer，且需要处理 HTML 元素的 3D 变换。

4. 使用 `Sprite` 添加 2D 文字

Sprite 是 Three.js 提供的一个 2D 对象，可以用于显示图片或文字。通过将文字渲染到 Canvas 上，然后将 Canvas 作为纹理应用到 Sprite 上，可以实现 2D 文字的显示。

4.1 创建 2D 文字

// 引入 Three.js
import * as THREE from 'three';

// 创建场景、相机和渲染器
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);

// 创建 Canvas 并绘制文字
const canvas = document.createElement('canvas');
const context = canvas.getContext('2d');
canvas.width = 256;
canvas.height = 128;
context.fillStyle = 'rgba(0, 0, 0, 0.5)';
context.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
context.font = '48px Arial';
context.fillStyle = 'white';
context.textAlign = 'center';
context.fillText('Hello Three.js', canvas.width / 2, canvas.height / 2);

// 创建纹理
const texture = new THREE.CanvasTexture(canvas);

// 创建 Sprite
const spriteMaterial = new THREE.SpriteMaterial({ map: texture });
const sprite = new THREE.Sprite(spriteMaterial);
sprite.scale.set(5, 2.5, 1); // 设置 Sprite 大小
scene.add(sprite);

// 设置相机位置
camera.position.z = 5;

// 渲染循环
function animate() {
    requestAnimationFrame(animate);
    renderer.render(scene, camera);
}
animate();

4.2 优缺点

优点：文字是 2D 的，性能较好，适合需要显示简单文字的场景。
缺点：文字是 2D 的，无法实现 3D 效果。

5. 使用自定义纹理添加文字

除了使用 Sprite，你还可以将文字渲染到纹理上，然后将纹理应用到 3D 模型的表面。这种方式适合需要在模型表面显示文字的场景。

5.1 创建自定义纹理

// 引入 Three.js
import * as THREE from 'three';

// 创建场景、相机和渲染器
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);

// 创建 Canvas 并绘制文字
const canvas = document.createElement('canvas');
const context = canvas.getContext('2d');
canvas.width = 256;
canvas.height = 128;
context.fillStyle = 'rgba(0, 0, 0, 0.5)';
context.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
context.font = '48px Arial';
context.fillStyle = 'white';
context.textAlign = 'center';
context.fillText('Hello Three.js', canvas.width / 2, canvas.height / 2);

// 创建纹理
const texture = new THREE.CanvasTexture(canvas);

// 创建 3D 模型
const geometry = new THREE.BoxGeometry();
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ map: texture });
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);

// 设置相机位置
camera.position.z = 5;

// 渲染循环
function animate() {
    requestAnimationFrame(animate);
    cube.rotation.x += 0.01;
    cube.rotation.y += 0.01;
    renderer.render(scene, camera);
}
animate();

5.2 优缺点

优点：文字可以显示在模型表面，适合需要在模型上显示文字的场景。
缺点：文字是 2D 的，无法实现 3D 效果。

6. 总结

在 Three.js 中，为模型添加文字有多种方式，每种方式都有其优缺点。选择哪种方式取决于你的具体需求：

如果你需要 3D 文字，可以使用 TextGeometry。
如果你需要与 3D 模型交互的 2D 文字，可以使用 CSS2DRenderer。
如果你需要将 HTML 元素放置在 3D 空间中，可以使用 CSS3DRenderer。
如果你需要简单的 2D 文字，可以使用 Sprite 或自定义纹理。

希望本文能帮助你更好地理解在 Three.js 中为模型添加文字的各种方式，并为你的项目提供参考。