WebGL入门（004）：webgl 和 threeJS 的联系和区别

还是大剑师兰特：曾是美国某知名大学计算机专业研究生，现为航空航海领域高级前端工程师；CSDN知名博主，GIS领域优质创作者，深耕openlayers、leaflet、mapbox、cesium，canvas，webgl，echarts等技术开发，欢迎加底部微信（gis-dajianshi），一起交流。

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WebGL 和 Three.js 是两个密切相关的技术，它们都被广泛应用于 Web 上的 3D 图形渲染。下面我将分别介绍这两个技术，并解释它们之间的关系。

WebGL

WebGL 是一种基于 JavaScript 的 API，它允许开发者在 Web 浏览器中直接访问 GPU 加速的 3D 图形渲染功能。WebGL 实际上是 OpenGL ES 2.0 的一个子集，专为 Web 设计。通过 WebGL，开发者可以直接使用 GPU 进行渲染，无需任何插件或额外软件。

WebGL 的特点：

• 硬件加速：WebGL 利用 GPU 的并行处理能力来加速渲染过程。
• 跨平台：WebGL 是一个开放标准，可以在支持 WebGL 的浏览器中运行，无论是在桌面还是移动设备上。
• 可编程着色器：支持使用 GLSL 编写的顶点着色器和片段着色器，可以实现复杂的光照和材质效果。
• API 完整：提供了一套完整的 API 来控制渲染管线，包括顶点数组、纹理、着色器等。
• 低级接口：WebGL 是一个低级别的 API，提供了底层的控制能力，但也需要开发者自行处理很多细节。

Three.js

Three.js 是一个基于 WebGL 的 JavaScript 3D 库，它简化了 WebGL 的使用复杂性，提供了一套更高级别的 API 来创建和显示 3D 图形。Three.js 是为了使 WebGL 更容易使用而设计的，它隐藏了许多细节，使得开发者可以更快地创建 3D 内容。

Three.js 的特点：

• 易于使用：Three.js 提供了一套易于理解的对象模型，例如 Mesh、Material、Scene、Camera 等，使得创建 3D 场景变得更加简单。
• 高级抽象：Three.js 抽象出了许多 WebGL 的底层细节，如纹理管理、着色器编写等，让开发者可以专注于场景的设计和动画的实现。
• 丰富的功能：Three.js 包含了大量的功能，如光线追踪、粒子系统、物理引擎集成等，可以用来创建复杂的 3D 场景。
• 社区支持：Three.js 拥有一个活跃的社区，提供了大量的文档、教程和示例，帮助开发者快速入门。
• 跨平台兼容性：Three.js 可以在支持 WebGL 的任何平台上运行，包括桌面浏览器、移动设备等。

WebGL 与 Three.js 的关系

• 基础与封装：WebGL 是 Three.js 的基础技术，Three.js 则是在 WebGL 之上的一层封装，提供了一个更友好的 API 来简化 3D 开发。
• 灵活性与易用性：如果你需要对 3D 渲染进行精细控制，那么你可能需要直接使用 WebGL；如果你希望快速搭建 3D 场景或者不需要深入到细节，那么 Three.js 将是一个更好的选择。
• 学习曲线：对于初学者来说，Three.js 提供了一个平缓的学习曲线，而直接使用 WebGL 则需要更多的图形学知识。

示例

假设你想创建一个简单的 3D 场景，包含一个旋转的立方体，你可以使用 Three.js 如下所示：

// 导入 Three.jsimport*asTHREEfrom'three';// 创建场景const scene =newTHREE.Scene();// 创建相机const camera =newTHREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight,0.1,1000);
camera.position.z =5;// 创建渲染器const renderer =newTHREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
document.body.appendChild(renderer.domElement);// 创建立方体const geometry =newTHREE.BoxGeometry();const material =newTHREE.MeshBasicMaterial({color:0x00ff00});const cube =newTHREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);// 设置动画循环functionanimate(){requestAnimationFrame(animate);
    cube.rotation.x +=0.01;
    cube.rotation.y +=0.01;
    renderer.render(scene, camera);}animate();

这段代码使用 Three.js 创建了一个旋转的绿色立方体。相比之下，如果直接使用 WebGL，则需要手动处理纹理、着色器、缓冲区等细节，这将更加复杂。

总之，WebGL 和 Three.js 都是创建 Web 上 3D 图形的强大工具。WebGL 提供了直接访问 GPU 的能力，而 Three.js 则通过一个更高级别的 API 简化了 3D 图形的创建过程。根据你的需求和技能水平，可以选择适合你的工具。