3Dグラフィックスを簡単に実装できるライブラリ「Three.js」についてまとめてみた

Three.jsというジャバスクリプトのライブラリを知っていますでしょうか。

このライブラリを使用する事で、比較的簡単に3Dグラフィックを実装する事ができ、個人的に興味を抱いているライブラリです。

今回は、そのThree.jsについて調べてみましたので、その内容を書いていきます。

1. Three.jsとは


Three.jsはWebGLを使用して、ブラウザ上で3Dグラフィックスを表示するためのJavaScriptライブラリです。

Three.jsは、モデリング、照明、テクスチャリング、アニメーション、カメラ制御などの機能を含んでいます。

このライブラリを使用することで、WebGLを使用してリアルタイムで3Dグラフィックスを描画することができます。

これにより、ユーザーは、ゲーム、ビジュアライゼーション、3Dグラフィックスの視覚化、インタラクティブなWebサイトなどを作成することができ、WebGLの高速性能を利用し、高品質な3Dグラフィックスをブラウザ上で表示することができます。

2. Three.jsの特徴

Three.jsは、以下のような特徴を持っています。

2-1. ブラウザベースの3Dグラフィックス

Three.jsは、WebGLを使用してブラウザ上で3Dグラフィックスを表示することができます。

WebGLは、OpenGL ES 2.0をベースにしたAPIであり、GPUを使用して高速な3Dグラフィックスを描画することができます。

2-2. 軽量なJavaScriptライブラリ

Three.jsは、軽量なJavaScriptライブラリであり、ダウンロードやインストールが容易です。

また、Three.jsは、多くのWeb開発者が使用しており、豊富なドキュメントやサンプルコードが利用できます。

2-3. 多様な3Dグラフィックス機能

Three.jsは、多数の3Dグラフィックス機能を提供しています。

例えば、3Dモデルの読み込み、テクスチャリング、照明、アニメーション、カメラ制御などがあります。

2-4. クロスプラットフォーム

Three.jsは、クロスプラットフォームで動作するため、Windows、Mac、Linux、iOS、Androidなど、多くのプラットフォームで利用することができます。

3. Three.jsの基本概念


Three.jsは、オブジェクト指向のJavaScriptライブラリであり、3Dグラフィックスを作成するために必要ないくつかの基本概念を持っています。

以下に、Three.jsの基本概念について説明します。

・Scene
・Camera
・Renderer
・Mesh
・Light
・Animation
・Controls
・Loading 3D Models

3-1. Scene

Three.jsのシーン(Scene)は、3Dグラフィックスを描画するために必要なすべてのオブジェクトを含むコンテナーです。

シーンは、背景色、ライト、カメラ、オブジェクトなどを含むことができます。

シーンは、以下のように作成することができます。

3-2. Camera

Three.jsのカメラ(Camera)は、3Dシーンを見るために必要です。

カメラは、視点、視野角、画面サイズなどのパラメーターを持ちます。

Three.jsには、PerspectiveCamera、OrthographicCamera、CubeCameraなど、いくつかの種類のカメラがあります。

PerspectiveCameraは、視点からの距離が近くなるほどオブジェクトが大きくなる透視投影を提供します。

OrthographicCameraは、等倍のスケールで3Dオブジェクトを表示します。

3-3. Rendere

Three.jsのレンダラー(Renderer)は、WebGLを使用してシーンを描画するために必要です。

レンダラーは、描画対象のDOM要素を指定し、シーンとカメラを渡して、描画することができます。

3-4. Mesh

Three.jsのメッシュ(Mesh)は、3Dオブジェクトの外観を定義するために使用されます。

メッシュは、ジオメトリとマテリアルの組み合わせで構成されます。

ジオメトリは、3Dオブジェクトの形状を定義し、マテリアルは、オブジェクトの外観を定義します。

3-5. Light

Three.jsのメッシュ(Mesh)は、3Dオブジェクトの外観を定義するために使用されます。

メッシュは、ジオメトリとマテリアルの組み合わせで構成されます。

ジオメトリは、3Dオブジェクトの形状を定義し、マテリアルは、オブジェクトの外観を定義します。

3-6. Animation

Three.jsは、アニメーションを作成するために必要な多くの機能を提供します。

アニメーションを作成するために、Three.jsではアニメーションループという概念があります。

アニメーションループは、毎フレーム描画する前に呼び出され、シーン内のすべてのオブジェクトを更新します。

3-7. Controls

Three.jsには、カメラの位置や角度を制御するためのコントロールがあります。

これらのコントロールを使用すると、ユーザーがマウスまたはタッチ操作でカメラを操作できます。

Three.jsには、OrbitControls、TrackballControls、DeviceOrientationControlsなど、いくつかの種類のコントロールがあります。

3-8. Loading 3D Models

Three.jsには、外部の3Dモデルを読み込むための機能があります。

これにより、手作業でモデルを作成する必要がなくなります。

Three.jsには、GLTFLoader、OBJLoader、FBXLoaderなど、いくつかの種類のローダーがあります。


以上が、Three.jsの主要な機能の概要です。

Three.jsには、これら以外にも多くの機能があります。

Three.jsの公式ドキュメントやサンプルコードを参照することで、より詳細な情報を得ることができます。

4. まとめ

Three.jsは、WebGLを使用して3Dグラフィックスを描画するためのJavaScriptライブラリです。

Three.jsを使用することで、簡単に3Dシーンを作成することがでます。

Three.jsは、シーンの作成、オブジェクトの追加、カメラの制御、照明の設定、アニメーションの作成、外部の3Dモデルの読み込みなど、多くの機能を提供しており、Three.jsには、豊富なドキュメンテーションやサンプルコードが用意されており、初心者でも比較的簡単に学習することができます。


Three.jsは、ウェブ上での3Dグラフィックスの表現において、非常に重要な役割を果たしています。

Three.jsを使用することで、ウェブサイトやアプリケーションに、よりリッチで魅力的な視覚効果を与えることができます。

WebGLに慣れ親しんでいない開発者でも、Three.jsを使うことで、より高度な3Dグラフィックスを作成することができます。


最近のThree.jsのバージョンでは、より高度な機能や改善されたパフォーマンスが提供されています。

また、Three.jsはオープンソースプロジェクトであり、コミュニティによって活発に開発・メンテナンスされています。

これにより、Three.jsは常に最新の技術とトレンドに追随し、より優れた機能とパフォーマンスを提供し続けることができます。


この様に、かなり高機能なライブラリだと感じますので、是非試してみて下さい。