使用 Three.js 实现跳一跳游戏

游戏地址： fwjzzz.gitee.io/jump ^[1] git地址： gitee.com/fwjzzz/Jump ^[2]

前言

跳一跳是 微信小程序 ^[3] 的一个小游戏。长按屏幕让小人蓄力跳跃，进行游玩。按照小人跳跃盒子的数量，以及特殊盒子加分项计算得分。

游戏规则

十分简单：长按鼠标蓄力、放手，方块就会从一个盒子跳到另一个盒子。然而就是这个小动作，让你一旦开始就魔性地停不下来。

Three.js

Three.js 是一款运行在浏览器中的 3D 引擎，你可以用它创建各种三维场景，包括了摄影机、光影、材质等各种对象。

1. 创建一个场景

2. 设置光源

3. 创建相机，设置相机位置和相机镜头的朝向

4. 创建3D渲染器，使用渲染器把创建的场景渲染出来

整个程序的结构

实现

html文件引入three.js引擎

<script src="/js/three.min.js"></script>

页面结构

<div class="mask">
  <div class="content">
    <div class="score-container">
      <p class="title">本次得分</p>
      <h1 class="score">0</h1>
    </div>
    <button class="restart">
      重新开始
    </button>
  </div>
</div>
<div class="info">
 <audio loop="loop" autoplay controls src="http://m801.music.126.net/20220413225245/3060206bc37e3226b7f45fa1
 49b0fb2b/jdymusic/obj/wo3DlMOGwrbDjj7DisKw/13866197954/e351/984c/1f8b/f6d3165d6b04dc78ec0d3c273ce02ff2.mp3">       
 </audio>
  <div class="gaming-score">
    得分：<span class="current-score">0</span>
  </div>
</div>

场景

let scene=new THREE.Scene();
  //创建一个场景

相机

常用的相机有两种：

• 透视相机 PerspectiveCamera ^[4]

符合人心理习惯，近大远小。

• 正视相机 OrthographicCamera ^[5]

远处和近处一样大

let camera=new THREE.PerspectiveCamera(75,window.innerWidth/window.innerHeight,1,1000);
  //创建一个透视相机 4个参数（视觉范围，宽高比例，近距离，远距离）
  camera.position.z=10;
  camera.position.y=3;
  camera.position.x=8;
  //相机的xyz场景方向

几何体

使用 CubeGeometry 创建一个立方几何体，使用 MeshLambertMaterial 材质用来配置立方体渲染看上去暗淡不光亮的表面，该材质会对场景中的光源产生反应，这个材质可以配置一些其他属性如：颜色等。

 let geometry=new THREE.CubeGeometry(4,2,4);
  //创建一个几何体对象 （宽，高，深度）
  let material=new THREE.MeshLambertMaterial({color:0xbebebe});
  //创建了一个可以用于立方体的材质,对象包含了颜色、透明度等属性，
  let cube=new THREE.Mesh(geometry,material);
  //结合在一起
  cube.position.x=16;
  scene.add(cube);
  //添加到场景中

光源

场景 Scene 主要是由几何体模型和光 Light 构成，在实际开发过程中，大多数三维场景往往需要设置光源，通过不同的光源对模型模拟生活中的光照效果，尤其是为了提高Threejs的渲染效果更需要设置好光源，就像摄影师拍照要打灯一样。

  let directionalLight=new THREE.DirectionalLight(0xffffff,1.1);
  //平行光  （颜色，强度)
  directionalLight.position.set(3,10,5);
  //平行光位置
  scene.add(directionalLight);
  //在场景中加入平行光
  let light=new THREE.AmbientLight(0xffffff,0.4);
  //光的材质
  scene.add(light);
  //把光添加到场景

渲染

直接通过WebGL渲染器 WebGLRenderer ^[6] 的 .setSize() 方法设置渲染尺寸为浏览器body区域宽高度。

 let renderer=new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});
  //创建一个渲染器 （让边缘动画没有锯齿感）
  renderer.setSize(window.innerWidth,window.innerHeight);
  // 画布宽高
  renderer.setClearColor(0x282828);
  //修改画布颜色
  renderer.render(scene,camera);
  //渲染场景相机 （后续更新也是这里）
  document.body.appendChild(renderer.domElement);
  //把当前渲染的画布放到body里面
  let x=8;
  function render() {
   //递归
    x-=0.1;
    camera.position.x=x;
    renderer.render(scene,camera);
 //更新重新渲染
    if(x>=-8){
 //满足当前条件
      requestAnimationFrame(render)
   //循环渲染
    }
  }

目前为止实现了一个雏形

添加第二块

      _createCube() {
  let geometry = new THREE.CubeGeometry(this.config.cubeWidth, this.config.cubeHeight, this.config.cubeDeep);
  //创建一个几何体对象 （宽，高，深度）
  let material = new THREE.MeshLambertMaterial({
   color: this.config.cubeColor
  });
  //材质,对象包含了颜色、透明度等属性，
  let cube = new THREE.Mesh(geometry, material); //合并在一起
  if (this.cubes.length) {
   //从第二块开始随机左右方向出现
   cube.position.x = this.cubes[this.cubes.length - 1].position.x;
   cube.position.y = this.cubes[this.cubes.length - 1].position.y;
   cube.position.z = this.cubes[this.cubes.length - 1].position.z;
   this.cubeStat.nextDir = Math.random() > 0.5 ? "left" : "right"; //要不左边要不右边
   if (this.cubeStat.nextDir == "left") {
    //左边改变x轴否则y轴
    cube.position.x = cube.position.x - Math.round(Math.random() * 4 + 6);
   } else {
    cube.position.z = cube.position.z - Math.round(Math.random() * 4 + 6);
   }
  }
  this.cubes.push(cube); //统一添加块
  if (this.cubes.length > 5) {
   //页面最多看到5个块
   this.scene.remove(this.cubes.shift()); //超过就移除
  }
  this.scene.add(cube); //添加到场景中
  if (this.cubes.length > 1) {
   //更新镜头位置
   this._updateCameraPros();
  }
 };

定义一个方块数组，判断从第二块开始向左右两边随机出现。 this.cubeStat.nextDir = Math.random() > 0.5 ? "left" : "right" 如上图：(这是由两张图组成的)

跳块

_createJumper() {
  let geometry = new THREE.CubeGeometry(this.config.jumperWidth, this.config.jumperHeight, this.config
   .jumperDeep); // （宽，高，深度）   
  let material = new THREE.MeshLambertMaterial({
   color: this.config.jumperColor
  }); //材质,颜色、透明度
  this.jumper = new THREE.Mesh(geometry, material); //合并在一起
  this.jumper.position.y = 1; //显示跳块
  geometry.translate(0, 1, 0); //平移
  this.scene.add(this.jumper); //添加到场景中
 }

使用 Geometry 几何体对象有一系列的顶点属性和方法，通过 .scale() 、 .translate() 、 .rotateX() 等方法可以对几何体本身进行缩放、平移、旋转等几何变换。注意本质上都是改变结合体顶点位置坐标数据。

鼠标按下状态

            this.jumperStat = {
   //鼠标按下速度
   ready: false,
   xSpeed: 0,
   ySpeed: 0
  };

    _handleMouseDown() {
  if (!this.jumperStat.ready && this.jumper.scale.y > 0.02) {
   this.jumper.scale.y -= 0.01; //压缩块
   this.jumperStat.xSpeed += 0.004;
   this.jumperStat.ySpeed += 0.008;
   this._render();
   requestAnimationFrame(() => {
    this._handleMouseDown()
   })
  }
 };

鼠标松开弹起状态

人生不就是这样吗？只要你跳对了位置，就能够“逆袭”！

//鼠标松开谈起状态
 _handleMouseUp() {
  this.jumperStat.ready = true;
  if (this.jumper.position.y >= 1) {
   if (this.jumper.scale.y < 1) {
    this.jumper.scale.y += 0.1; //压缩状态小于1就+
   }
   if (this.cubeStat.nextDir == "left") {
    //挑起盒子落在哪里
    this.jumper.position.x -= this.jumperStat.xSpeed;
   } else {
    this.jumper.position.z -= this.jumperStat.xSpeed;
   }
   this.jumper.position.y += this.jumperStat.ySpeed;
   this.jumperStat.ySpeed -= 0.01; //上升落下状态
   this._render();
   requestAnimationFrame(() => {
    //循环执行
    this._handleMouseUp();
   })
  } else {
   //落下状态
   this.jumperStat.ready = false;
   this.jumperStat.xSpeed = 0;
   this.jumperStat.ySpeed = 0;
   this.jumper.position.y = 1;
   this.jumper.scale.y = 1;
   this._checkInCube(); //检测落在哪里
   if (this.falledStat.location == 1) {
    //下落后等于1，+分数
    this.score++;
    this._createCube();
    this._updateCamera();
    if (this.successCallback) {
     //否则失败
     this.successCallback(this.score);
    }
   } else {
    this._falling()
   }
  }
 };

落在哪里

学会控制速度感是非常奇妙的事情。当你慢下来了，学会控制速度。因为在每一个过程当中，都有你生命中值得停下来浏览、欣赏、感受的事物。在我们的认知中，总觉得越快，拥有的时间就越多，效率就越高，生产力就提高。其实并不是。如果你的头脑常常处在思维高速运转的状态，一定会感觉繁忙且毫无头绪；如果你总是担心着未来或者挂念过去，就无法专注在当下所做的事，也一定感到时间不够用，效率大大降低。

                this.falledStat = {
   location: -1, //落在哪里 当前块块上
   distance: 0, //距离是否倒下
  };
  this.fallingStat = {
   //有没有落到点
   end: false,
   speed: 0.2
  }

//检测落在哪里
 //-1   -10从当前盒子掉落
 //1 下一个盒子上 10从下一个盒子上掉落
 //0没有落在盒子上
 _checkInCube() {
  let distanceCur, distanceNext;
  //当前盒子距离    下一个盒子距离
  let should = (this.config.jumperWidth + this.config.cubeWidth) / 2;
  //
  if (this.cubeStat.nextDir == "left") {
   //往左走了
   distanceCur = Math.abs(this.jumper.position.x - this.cubes[this.cubes.length - 2].position.x);
   distanceNext = Math.abs(this.jumper.position.x - this.cubes[this.cubes.length - 1].position.x);
  } else {
   //往右走了
   distanceCur = Math.abs(this.jumper.position.z - this.cubes[this.cubes.length - 2].position.z);
   distanceNext = Math.abs(this.jumper.position.z - this.cubes[this.cubes.length - 1].position.z);
  }
  if (distanceCur < should) {
   //落在当前块
   this.falledStat.distance = distanceCur;
   this.falledStat.location = distanceCur < this.config.cubeWidth / 2 ? -1 : -10;
  } else if (distanceNext < should) {
   //落在下一个块上
   this.falledStat.distance = distanceNext;
   this.falledStat.location = distanceNext < this.config.cubeWidth / 2 ? 1 : 10;
  } else {
   //落在中间
   this.falledStat.location = 0;
  }
 };
 

落到方块上，停上一会儿，放松自己，亦会有十分的额外奖励。人生路上，匆匆忙忙赶路的时候，不要忘了适度休息调整，你会有意外地收获，命运的魔方会给你别致的惊喜。人生很短，何须急着走完。

//下落过程
 _falling() {
  if (this.falledStat.location == 10) {
   //从下一个盒子落下
   if (this.cubeStat.nextDir == "left") {
    //判断左方向
    if (this.jumper.position.x > this.cubes[this.cubes.length - 1].position.x) {
     this._fallingRotate("leftBottom")
    } else {
     this._fallingRotate("leftTop")
    }
   } else {
    //判断右方向
    if (this.jumper.position.z > this.cubes[this.cubes.length - 1].position.z) {
     this._fallingRotate("rightBottom")
    } else {
     this._fallingRotate("rightTop")
    }
   }
  } else if (this.falledStat.location == -10) {
   //从当前盒子落下
   if (this.cubeStat.nextDir == "left") {
    this._fallingRotate("leftTop")
   } else {
    this._fallingRotate("rightTop")
   }
  } else if (this.falledStat.location == 0) {
   this._fallingRotate("none")
  }
 };

结尾

赢也好，输也罢，人生就是一个起起伏伏的过程，处在巅峰不骄，跌落低谷不馁。 这才是正确的人生姿势。当然，这里不仅仅说的是游戏。有可能是埋头玩游戏的 你 ，也许你早注意到那个小方块的玩家形象，就是生活中的“ 自己 ”。这个世界就如 “跳一跳” 游戏：规则和目标都明确的智力游戏，玩家可以自由地行动，站对位置就可以加分。 时时轻拂拭，勿使惹尘埃 。便可有收获，享受生活，热爱人世间的烟火！！！

参考资料

推荐阅读 点击标题可跳转

1、 寓教于乐，Grid 布局小游戏 Grid Attack

2、 为什么你开发的网页不应该大于 14KB？

3、 Vite 是怎样利用 Esbuild 来提升性能的？