【ThreeJs】如何给模型打上文字标签？

一、概述

ThreeJs渲染中创建的网格模型，有时候我们需要给模型添加标签文字，方便识别不同的物体。
这时候我们可以使用CSS3DRenderer、CSS2DRenderer这两个库，里面提供了三种打标签的方式，随着相机角度的变化，三种标签的显示效果各不相同。
三种标签分别是： CSS 2DObject、CSS 3DObject 标签、CSS 3DSprite 标签

二、效果预览

1、角度不同

下面是从不同角度看同一组模型时的显示效果：

2、距离不同

这是前后两组模型的显示效果：

3、区别简述

可以看到，CSS 2DObject、CSS 3DSprite都可以让标签永远正对当前相机视角。不同的是，CSS 2DObject标签的尺寸不会受远近影响；CSS 3DSprite标签的尺寸受远近影响，远小近大；
CSS 3DObject 标签朝向固定，不会随视角变化而改变，就仿佛是创建的模型对象，但实际这三种标签都是使用html+css来实现的，并且CSS 3DObject标签的大小也会受远近影响，远小近大。

三、代码实现

tag2D.js【创建CSS2DObject】

import { CSS2DRenderer, CSS2DObject } from 'three/examples/jsm/renderers/CSS2DRenderer.js';
// 创建一个HTML标签
function tag(name) {
  // 创建div元素(作为标签)
  var div = document.createElement('div');
  div.innerHTML = name;
  div.classList.add('tag');
  //div元素包装为CSS2模型对象CSS2DObject
  var label = new CSS2DObject(div);
  div.style.pointerEvents = 'none';//避免HTML标签遮挡三维场景的鼠标事件
  // 设置HTML元素标签在three.js世界坐标中位置
  // label.position.set(x, y, z);
  return label;//返回CSS2模型标签      
}

// 创建一个CSS2渲染器CSS2DRenderer
function labelRenderer(container) {
  var labelRenderer = new CSS2DRenderer();
  labelRenderer.setSize(container.offsetWidth, container.offsetHeight);
  labelRenderer.domElement.style.position = 'absolute';
  // 相对标签原位置位置偏移大小
  labelRenderer.domElement.style.top = '0px';
  labelRenderer.domElement.style.left = '0px';
  // //设置.pointerEvents=none，以免模型标签HTML元素遮挡鼠标选择场景模型
  labelRenderer.domElement.style.pointerEvents = 'none';
  container.appendChild(labelRenderer.domElement);
  return labelRenderer;
}

export { tag, labelRenderer }

tag3D.js【创建CSS3DObject ,CSS3DSprite】

import { CSS3DRenderer, CSS3DObject ,CSS3DSprite} from 'three/examples/jsm/renderers/CSS3DRenderer.js';
// 创建一个HTML标签
function tag3D(name) {
  // 创建div元素(作为标签)
  var div = document.createElement('div');
  div.innerHTML = name;
  div.classList.add('tag');
  //div元素包装为CSS3模型对象CSS3DObject
  var label = new CSS3DObject(div);
  div.style.pointerEvents = 'none';//避免HTML标签遮挡三维场景的鼠标事件
  // 设置HTML元素标签在three.js世界坐标中位置
  // label.position.set(x, y, z);
  //缩放CSS3DObject模型对象
  label.scale.set(0.2, 0.2, 0.2);//根据相机渲染范围控制HTML 3D标签尺寸
  label.rotateY(Math.PI / 2);//控制HTML标签CSS3对象姿态角度
  // label.rotateX(-Math.PI/2);
  return label;//返回CSS3模型标签    
}

// 创建一个HTML标签
function tag3DSprite(name) {
  // 创建div元素(作为标签)
  var div = document.createElement('div');
  div.innerHTML = name;
  div.classList.add('tag');
  //div元素包装为CSS3模型对象CSS3DSprite
  var label = new CSS3DSprite(div);
  div.style.pointerEvents = 'none';//避免HTML标签遮挡三维场景的鼠标事件
  // 设置HTML元素标签在three.js世界坐标中位置
  // label.position.set(x, y, z);
  //缩放CSS3DSprite模型对象
  label.scale.set(0.2, 0.2, 0.2);//根据相机渲染范围控制HTML 3D标签尺寸
  label.rotateY(Math.PI / 2);//控制HTML标签CSS3对象姿态角度
  // label.rotateX(-Math.PI/2);
  return label;//返回CSS3模型标签    
}

// 创建一个CSS2渲染器CSS2DRenderer
function labelRenderer(container) {
  var labelRenderer = new CSS3DRenderer();
  labelRenderer.setSize(container.offsetWidth, container.offsetHeight);
  labelRenderer.domElement.style.position = 'absolute';
  // 相对标签原位置位置偏移大小
  labelRenderer.domElement.style.top = '0px';
  labelRenderer.domElement.style.left = '0px';
  // //设置.pointerEvents=none，以免模型标签HTML元素遮挡鼠标选择场景模型
  labelRenderer.domElement.style.pointerEvents = 'none';
  container.appendChild(labelRenderer.domElement);
  return labelRenderer;
}

export { tag3D, tag3DSprite, labelRenderer }

Box.ts【创建模型+标签】

import * as THREE from "three"
import initRenderer from "./core/renderer";
import { model } from "./core/model";
import initScene from "./core/scene";
import { labelRenderer as labelRenderer2D, tag as tag2D } from "./core/tag2D";
import { labelRenderer as labelRenderer3D, tag3D, tag3DSprite } from "./core/tag3D";

class Box {
    private scene;
    private camera;
    private renderer;
    private container;

    constructor(container) {
        this.container = container;
        this.scene = new THREE.Scene();
        this.init();
    }
    init() {
        // 初始化渲染器和相机
        let { renderer, camera, render } = initRenderer({ scene: this.scene, container: this.container, labelRenderer2D: labelRenderer2D(this.container), labelRenderer3D: labelRenderer3D(this.container) });
        this.renderer = renderer;
        this.camera = camera;
        this.renderer.setClearColor("black");

        // 初始化场景
        initScene({ scene: this.scene, container: this.container, renderer: this.renderer, camera: this.camera });

        //初始化模型
        this.initObjects();

        // 开始渲染
        render();
    }

    //绘制
    initObjects() {
        const box = new THREE.BoxGeometry(30, 30, 30);
        const material = new THREE.MeshLambertMaterial({
            color: 0x0000ff
        })
        // --------------------模型1
        const mesh1 = new THREE.Mesh(box, material);
        mesh1.position.z = 30;
        mesh1.position.x = 30;
        box.translate(0, 15, 0)
        this.scene.add(mesh1);

        // 添加CSS 2DObject标签
        var label2D = tag2D("CSS 2DObject 标签");//设置标签名称
        var pos1 = new THREE.Vector3();
        mesh1.getWorldPosition(pos1);//获取obj世界坐标、
        pos1.y += 30;
        label2D.position.copy(pos1);//标签标注在obj世界坐标
        this.scene.add(label2D);//标签插入场景 

        // --------------------模型2
        const mesh2 = mesh1.clone();
        mesh2.position.x = 100;
        this.scene.add(mesh2);

        // 添加CSS 3DObject标签
        var label3D = tag3D("CSS 3DObject 标签");//设置标签名称
        var pos2 = new THREE.Vector3();
        mesh2.getWorldPosition(pos2);//获取obj世界坐标、
        pos2.y += 30;
        label3D.position.copy(pos2);//标签标注在obj世界坐标
        this.scene.add(label3D);//标签插入场景 

        // --------------------模型3
        const mesh3 = mesh1.clone();
        mesh3.position.z = 100;
        this.scene.add(mesh3);

        // 添加CSS 3DSprite标签
        var label3DSprite = tag3DSprite("CSS 3DSprite 标签");//设置标签名称
        var pos3 = new THREE.Vector3();
        mesh3.getWorldPosition(pos3);//获取obj世界坐标、
        pos3.y += 30;
        label3DSprite.position.copy(pos3);//标签标注在obj世界坐标
        this.scene.add(label3DSprite);//标签插入场景 
    }
}
export default Box;

render.ts【设置渲染器】

import * as THREE from "three";
import createCamera from "./camera";

const initRenderer = function (context) {
    let { scene, labelRenderer2D, labelRenderer3D } = context;
    let { camera, renderer } = createCamera(context);

    // 渲染
    const render = () => {
        renderer.render(scene, camera);
        labelRenderer2D.render(scene, camera); //渲染HTML标签对象 CSS2DObject 标签
        labelRenderer3D.render(scene, camera); //渲染HTML标签对象 CSS3DObject 标签

        //监听鼠标、键盘事件
        requestAnimationFrame(render);
    }
    return { camera, renderer, render };
}

export default initRenderer;

四、源码

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