Three.js 的骨骼动画 SkinnedMesh

Three.js 是一个用于创建和展示 3D 图形的 JavaScript 库。它提供了丰富的功能和工具，使得在浏览器中展示逼真的、交互式的 3D 场景变得更加容易。骨骼动画是 Three.js 中强大的一个特性，它可以在 3D 模型上实现复杂的动画效果。本文将详细介绍 Three.js 的骨骼动画 SkinnedMesh，包括基本概念、创建和控制动画的步骤。

1. SkinnedMesh 基础

SkinnedMesh 是 Three.js 中用于骨骼动画的一个关键类。它在物体表面上绑定一个骨架，并根据骨架的变换对物体进行形变。SkinnedMesh 由两个主要组成部分构成：几何体（Geometry）和骨架（Skeleton）。

1.1 几何体
几何体是 SkinnedMesh 的外观表示，它包含物体的顶点信息和 UV 坐标等属性。几何体定义了物体的形状和位置，并将骨骼绑定到表面上以实现形变效果。

1.2 骨架
骨架是 SkinnedMesh 的骨骼结构，它由骨骼骨头（Bone）组成，并定义了骨骼之间的父子关系。骨架的变换操作将直接影响到几何体的形变。

2. 创建 SkinnedMesh

创建 SkinnedMesh 的步骤如下：

2.1 创建骨骼和骨骼骨头
首先，创建一个骨骼对象并为其添加骨头。每个骨头可以定义其在骨骼中的父骨头，形成骨骼的层级结构。可以使用 THREE.Bone 类来创建骨头对象。

2.2 创建几何体
创建一个几何体对象，并在其上定义顶点信息和 UV 坐标等属性。通过 THREE.Geometry 类可以创建几何体。

2.3 创建 Skin 骨架
使用 THREE.Skeleton 类来创建一个 Skin 骨架对象，将骨头和几何体绑定到骨架上。骨架对象的变换操作将直接影响到几何体的形变。

2.4 创建 SkinnedMesh
最后，创建一个 SkinnedMesh 对象，并将几何体和骨架对象作为参数传递给它。SkinnedMesh 将根据骨架的变换对几何体进行形变，并显示出动画效果。

3. 控制骨骼动画

在创建了 SkinnedMesh 后，我们可以通过控制骨骼的变换来实现骨骼动画。为了让骨骼产生动画效果，可以通过修改骨骼的旋转、位移和缩放等属性来控制其变换。控制骨骼动画的步骤如下：

3.1 获取骨骼对象
首先，获取 SkinnedMesh 对象的骨架属性，通过 mesh.skeleton 可以获取到骨骼对象。

3.2 修改骨骼属性
通过修改骨骼对象的属性，比如旋转、位移和缩放等，来控制骨骼的变换。可以使用 THREE.Euler 和 THREE.Vector3 等类来修改变换属性。

3.3 更新动画
在修改骨骼属性后，需要调用 skinnedMesh.update 方法来更新动画效果。这会重新计算物体的形变，以反映出骨骼的变换。

4. 结论

SkinnedMesh 是 Three.js 中实现骨骼动画的关键类。它通过在几何体上绑定骨骼，实现了复杂的形变效果。在创建 SkinnedMesh 时，需要定义几何体和骨架，并将它们绑定在一起。控制骨骼动画的关键是修改骨骼的属性，并更新动画以反映出变换效果。通过理解 SkinnedMesh 的基本概念和控制流程，你可以在 Three.js 中实现令人惊艳的骨骼动画效果。