使用Three.js实现web端显示点云

2023年 5月 8日来源：新华社微博字号：默认大超大

需要了解html、js、websocket的基本使用，建议浏览three.js文档中场景、渲染器、光源、相机以点模型、Buffergeometry的相关知识

第一步，创建html文件

<!DOCTYPE html>
<html>
	<head>
		<meta charset="utf-8">
		<title>My first three.js app</title>
		<style>
			body { margin: 0; }
            /* 隐藏body窗口区域滚动条 */
		</style>
	</head>
	<body>
		    <script src="./static/three.js"></script>//引入three及相关插件
            <script src="./static/OrbitControls.js"></script>//轨道控制器，用于调整视角
		<script>
			// Our Javascript will go here.
		</script>
	</body>
</html>

第二步，从npm安装three

npm install three

导入整个 three.js核心库

import * as THREE from 'three';

或是使用cdn或者在官网下载three.js文件用标签引入

第三步，配置websocket连接

        ws = new WebSocket('ws://192.168.3.12:9900/api/ws/')//这里换成自己的数据发送地址
        ws.onopen = () => {//连接成功的回调
            console.log('连接服务器成功了...')
            ws.send(
                'Hello backend'
            )
        }
        ws.onclose = () => {//连接失败的回调
            console.log('连接服务器失败')
        }
        ws.onmessage = (msg) => {//收到消息的回调，在这里处理数据
            pointcloud = JSON.parse(msg.data)
        }

第四步，配置场景、相机、渲染器、光源

var scene = new THREE.Scene();//创建场景

         //环境光
        var ambient = new THREE.AmbientLight(0x444444);
        scene.add(ambient);//向场景中添加环境光
        /**
         * 相机设置
         */
        var width = window.innerWidth; //窗口宽度
        var height = window.innerHeight; //窗口高度
        var k = width / height; //窗口宽高比
        var s = 80; //三维场景显示范围控制系数，系数越大，显示的范围越大
        //创建相机对象
        var camera = new THREE.OrthographicCamera(-s * k, s * k, s, -s, 1, 100);
        camera.position.set(0, -15, 7); //设置相机位置
        // var position1 = new THREE.Vector3(0, 25, 0)
        camera.lookAt(lookatbox.position); //设置相机方向(指向的场景对象)
        /**
         * 创建渲染器对象
         */
        var renderer = new THREE.WebGLRenderer();
        renderer.setSize(width, height);//设置渲染区域尺寸
        renderer.setClearColor(0x000000, 1); //设置背景颜色
        document.body.appendChild(renderer.domElement); //body元素中插入canvas对象
        //执行渲染操作   指定场景、相机作为参数
        function render() {
            renderer.render(scene, camera);//执行渲染操作
        }
        render();

向场景中添加模型，需要调用scene.add()

以上相关设置根据自己的需要进行调试

第五步，初始化点云

            var material = new THREE.PointsMaterial({
            color: 0xffffff,//模型颜色
            size: 0.05//模型大小
            });//配置模型的材质对象        
            function initpoint() {
            geometry = new THREE.BufferGeometry();//创建图形对象
            var vertices = new Float32Array();//创建图形的顶点对象
            attribue = new THREE.BufferAttribute(vertices, 3);//创建属性对象
            var points = new THREE.Points(geometry, material);//将上述对象配置到点模型对象上
            scene.add(points);
            };
            initpoint();

第六步，点云的更新

           var DrawPoint = function (arr1) {
             attribue = new THREE.BufferAttribute(new Float32Array(arr1), 3);
             geometry.attributes.position = attribue;
           };
           setInterval(() = > {
              DrawPoint(pointcloud);//这里的pointcloud是onmessage接口处传出来的数据
              render();
           },30)

Float32Array()接收值为一维数组，传入的点云数据应处理成以[x1,y1,z1,x2,y2,z2……]顺序的数组

如有需要，可以添加坐标和网格辅助

        var axisHelper = new THREE.AxisHelper(10);
        scene.add(axisHelper);//添加坐标指示器
        var controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement);//创建控件对象
        controls.addEventListener('change', render);//监听鼠标、键盘事件

这样就初步实现了点云数据的实时显示

这里还根据点的强度显示了不同的颜色

如有疑问，欢迎交流

标签 ee, js, Three.js