小人动画 · 原理与代码
层级模型与骨骼式动画。
运行逻辑
访问 `/threejs/character` 时,DemoHost 按 registry 的 `mod: 'gltf-shapes'` 懒加载 `demos/gltf-shapes.js`,调用 `mountGltfShapes(host, { variant: 'character' })`。 `createThreeStage` 创建 WebGLRenderer、Scene、PerspectiveCamera 与 OrbitControls,并接上信息面板。 模块用 `S.onFrame` 注册每帧回调。 每个 `requestAnimationFrame`:读取控件值,按速度缩放模拟时钟(dt 上限 50 ms),执行帧回调绘制;返回的读数写入信息面板。 改变参数:颜色/速度/大小等即时生效,需要重建的参数触发重新挂载;离开页面时取消 rAF、移除监听并释放资源。
运行环境
Canvas 2D: 2D 画布绘图; WebGL (three.js): three.js 通过 WebGLRenderer 使用 WebGL; requestAnimationFrame: 与屏幕刷新同步的动画循环; ResizeObserver: 画布随容器尺寸自适应; Pointer Events: 鼠标/触摸/触控笔统一事件; devicePixelRatio: HiDPI 清晰渲染(上限 2×) · react 18.3.1, react-router-dom 6.30.6, vite 5.4.21, three 0.170.0
引入的组件与依赖
three 0.170.0, three/addons/controls/OrbitControls.js 0.170.0, react 18.3.1
引入的组件函数
createThreeStage — 共享 Three.js 舞台:WebGLRenderer、场景、透视相机、OrbitControls、自适应取景与渲染循环; THREE — three.js 命名空间; fmt — 数字格式化(固定小数位); deg — 弧度 → 角度文本; F — 公式块 HTML; S.onFrame — 注册每帧回调,返回值进入信息面板读数; THREE.HemisphereLight — 天空/地面半球光; THREE.SpotLight — 聚光灯; THREE.Group — 分组容器; THREE.MeshStandardMaterial — PBR 标准材质; THREE.Mesh — 网格物体(几何体 + 材质); THREE.CapsuleGeometry — 胶囊几何体; THREE.SphereGeometry — 球体几何体; THREE.BoxGeometry — 立方体几何体; THREE.GridHelper — 网格辅助线
本 demo 代码
frontend/src/demos/gltf-shapes.js: gltf-shapes.js (L1-L60)
代码解释
L4-10: `PARAMS_SPEC`(常量/表)。 L11-11: `W0`(常量/表)。 L12-12: `D`(常量/表)。 L13-28: `DOC`(常量/表)。 L30-60: `mountGltfShapes`(函数);创建 three.js 对象 `HemisphereLight`, `SpotLight`, `Group`, `MeshStandardMaterial`, `Mesh`, `CapsuleGeometry` …;数学计算用到 `Math.sin`, `Math.abs`;返回读数 `aL`, `aR`, `leg`, `A`, `w`, `yaw`, `turn` 给信息面板。
原理
θL(t) = A · sin(ω·t) θR(t) = −A · sin(ω·t)(反相) 子物体世界变换 = 父变换 × 自身变换 角色由胶囊身体、球形头部、两条手臂和两条腿组成,它们都挂在同一个 Group(父物体) 下:父物体转身,所有部件一起转——这就是 层级模型 ,和骨骼动画的原理一样。 每条手臂先放进一个位于 肩膀 的“关节”节点里,旋转关节时手臂绕肩膀摆动,而不是绕手臂中心乱转。左右手臂相差半个周期(反相),腿与同侧手臂也反相,看起来就像在走路。