Изучение 3D-рендеринга в JavaScript: руководство без Three.js

Three.js – это популярная библиотека JavaScript, используемая для создания трехмерной графики и анимации в веб-приложениях. Однако бывают случаи, когда вам может потребоваться изучить альтернативные методы 3D-рендеринга, не полагаясь на внешние библиотеки, такие как Three.js. В этой статье мы рассмотрим различные методы и примеры кода для реализации 3D-рендеринга с помощью простого JavaScript без необходимости использования Three.js.

Метод 1: 2D-контекст Canvas
Один из способов добиться базовой 3D-рендеринга — использовать 2D-контекст HTML5 Canvas. Хотя он в первую очередь предназначен для 2D-графики, мы можем моделировать 3D-эффекты, манипулируя API 2D-рисования. Вот пример фрагмента кода:

const canvas = document.getElementById('myCanvas');
const ctx = canvas.getContext('2d');
// Draw a cube
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(50, 50);
ctx.lineTo(100, 50);
ctx.lineTo(100, 100);
ctx.lineTo(50, 100);
ctx.closePath();
ctx.stroke();
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(50, 50);
ctx.lineTo(75, 25);
ctx.lineTo(125, 25);
ctx.lineTo(100, 50);
ctx.closePath();
ctx.stroke();
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(100, 100);
ctx.lineTo(125, 75);
ctx.lineTo(125, 25);
ctx.lineTo(100, 50);
ctx.closePath();
ctx.stroke();

Метод 2: WebGL
WebGL — это низкоуровневый API JavaScript, который обеспечивает доступ к графическому оборудованию компьютера и обеспечивает высокопроизводительный 3D-рендеринг. Хотя Three.js абстрагирует сложности WebGL, вы все равно можете использовать WebGL напрямую для создания 3D-графики. Вот простой пример:

const canvas = document.getElementById('myCanvas');
const gl = canvas.getContext('webgl');
// Set up WebGL shaders, buffers, and vertices
// ...
// Render loop
function render() {
  // Clear the canvas
  gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);
  // Perform transformations and draw 3D objects
  // ...
  // Request the next frame
  requestAnimationFrame(render);
}
// Start the render loop
render();

Метод 3: 3D-преобразования CSS
3D-преобразования CSS позволяют создавать 3D-эффекты с использованием таких свойств CSS, как transformи rotateX. Хотя он и не такой мощный, как WebGL, он предоставляет простой способ добиться базового 3D-рендеринга без кода JavaScript. Вот пример:

<div class="cube">
  <div class="face front">Front</div>
  <div class="face back">Back</div>
  <div class="face top">Top</div>
  <div class="face bottom">Bottom</div>
  <div class="face left">Left</div>
  <div class="face right">Right</div>
</div>
<style>
  .cube {
    position: relative;
    width: 200px;
    height: 200px;
    transform-style: preserve-3d;
    transform: translateZ(-100px);
  }
  .face {
    position: absolute;
    width: 200px;
    height: 200px;
    background-color: rgba(0, 0, 0, 0.2);
    border: 1px solid #000;
    box-sizing: border-box;
  }
  .front {
    transform: translateZ(100px);
  }
  .back {
    transform: translateZ(-100px) rotateY(180deg);
  }
  .top {
    transform: rotateX(90deg) translateY(-100px);
  }
  .bottom {
    transform: rotateX(-90deg) translateY(100px);
  }
  .left {
    transform: rotateY(-90deg) translateX(-100px);
  }
  .right {
    transform: rotateY(90deg) translateX(100px);
  }
</style>

В этой статье мы рассмотрели три метода достижения 3D-рендеринга в JavaScript без использования Three.js. Мы рассмотрели использование контекста Canvas 2D, преобразований WebGL и 3D CSS, каждое из которых имеет свой собственный подход и уровень сложности. Поняв эти альтернативы, вы сможете выбрать метод, который лучше всего соответствует требованиям вашего проекта, и изучить возможности 3D-рендеринга непосредственно с помощью простого JavaScript.