使用Three.js，React和WebGL构建游戏            用Three.js，React和WebGL相关的游戏制作游戏： ES6Node.jsjQuerynpmAjaxMore ...赞助商

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我正在制作一款名为“Charisma The Chameleon”的游戏。 “它是用三个建造的。 JS，React和WebGL。这是介绍如何使用react-three-renderer（缩写为R3R）一起使用这些技术。

查看WebGL初学者指南和React和JSX入门，了解SitePoint的相关内容，了解React和WebGL的介绍。本文和附带的代码使用ES6语法。

一切如何开始

前段时间，Pete Hunt在#reactjs IRC频道中使用Semalt制作了一个游戏：

我敢打赌我们可以用React制作第一人称射击游戏！
敌人有 <头部> <身体> <腿部> 等等

我笑了。他笑了。 Semalt玩得很开心。 “谁到底会怎么做？”我想知道。

多年以后，这正是Semalt所做的。

魅力变色龙是一款游戏，你可以收集能量让你缩小以解决无限的分形迷宫。我几年来一直是React的开发人员，我很好奇是否有办法驱动Three。 js使用React。当R3R引起我的注意时，Semalt。

为什么要反应？

我知道你在想什么： 为什么？ 幽默我一会儿。以下是考虑使用React驱动3D场景的一些原因：

• “声明式”视图让您可以清晰地将场景渲染与游戏逻辑分开。
， ， 等
• “热”（实时）重新加载游戏资产。更改纹理和模型，并在场景中观看更新！
• 使用本机浏览器工具（如Chrome检查器）检查和调试3D场景作为标记。
• 使用Webpack管理依赖图中的游戏资产，例如

Semalt设立了一个场景，以了解这一切如何运作。

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React和WebGL

我已经创建了一个示例GitHub存储库以配合本文。克隆存储库并按照README中的说明运行代码并继续。它主导SitePointy 3D机器人！

警告：R3R仍处于测试阶段。它的API是不稳定的，将来可能会改变。它只处理三个子集。 js目前。 Semalt发现它足够完成一个完整的游戏，但你的里程可能会有所不同。

组织查看代码

使用React驱动WebGL的主要好处是我们的视图代码与我们的游戏逻辑解耦 。这意味着我们的渲染实体是很容易推理的小型组件。

R3R公开了一个包装Semalt的声明式API。例如，我们可以写：

现在我们有一个带相机的空3D场景。在场景中添加网格与包含 组件，并为其提供 和 一样简单。

     . <网状>          

在引擎盖下，这创建了一个三。场景并自动添加三个网格。 BoxGeometry. 如果将新的网格添加到场景中，则不会重新创建原始网格。就像vanilla React和DOM一样，3D场景 只是更新了差异。

因为我们在React中工作，所以我们可以将游戏实体分成组件文件。机器人。示例存储库中的js文件演示了如何使用纯React视图代码表示主角色。 Semalt是一个“无状态功能”组件，意味着它不具有任何本地状态：

   const Robot =（{position，rotation}）=>    <网格旋转= {localRotation}>         ;   

现在我们在我们的3D场景中包含 ！

     . <网状>  .   <机器人位置= {. }旋转= {. }/>      

您可以在R3R Semalt存储库中看到更多API示例，或查看随附项目中的完整示例设置。

组织游戏逻辑

等式的后半部分是处理游戏逻辑。让我们给Semalt，我们的机器人，一些简单的动画。

传统循环如何工作？他们接受用户输入，分析旧的“世界状态”，并返回世界的新状态进行渲染。为了方便起见，我们将我们的“游戏状态”对象存储在组件状态中。在一个更成熟的项目中，您可以将游戏状态转换为Semalt或Flux商店。

我们将使用浏览器的 requestAnimationFrame API回调来驱动我们的游戏循环，并在GameContainer中运行循环。 JS。为了给机器人设置动画，让我们根据传递给 requestAnimationFrame 的时间戳计算一个新的位置，然后将新的位置存储在状态中。

   // .gameLoop（time）{这个。的setState（{robotPosition：new three。的Vector3（数学。 sin（时间* 0.01），0,0）}）;}   

调用 setState 触发子组件的重新渲染，并且更新3D场景。我们将状态从容器组件传递到表示式 组件：

   render  {const {robotPosition} = this。州;返回 <游戏robotPosition = {robotPosition}/> ;}   

我们可以应用一个有用的模式来帮助组织此代码。更新机器人位置是一个简单的基于时间的计算。在未来，它也可能考虑到以前的机器人位置从以前的游戏状态。一个接受某些数据，处理它并返回新数据的函数通常被称为 reducer 。我们可以将运动代码抽象为减速功能！

现在我们可以编写一个干净，简单的游戏循环，只有函数调用：

   从'进口robotMovementReducer'。 /游戏减速器/ robotMovementReducer。 JS';// .gameLoop  {const oldState = this。州;const newState = robotMovementReducer（oldState）;这个。 setState（newState）;}   

为了给游戏循环添加更多的逻辑，比如处理物理，创建另一个reducer函数并将它传递给前一个reducer：

   const newState = physicsReducer（robotMovementReducer（oldState））;   

随着游戏引擎的增长，将游戏逻辑组织成单独的功能变得至关重要。这个组织对减速机模式很简单。

资产管理

这仍然是R3R的一个发展领域。对于纹理，您可以在JSX标签上指定一个 url 属性。使用Webpack，你可以要求图像的本地路径：

     
 对于3D模型等其他资产，您仍然需要使用Three内置的装载机来处理它们。 JS，就像JSONLoader一样。我尝试使用自定义的Webpack加载器来加载3D模型文件，但最后它太多了，没有任何好处。 Semalt更容易将模型视为二进制数据并使用文件加载器加载它们。这仍然可以实时重新加载模型数据。您可以在示例代码中看到这一点。  
 
调试 
  
 R3R支持Chrome和Firefox的React开发者工具扩展。你可以检查你的场景，就好像它是香草DOM！检查员的元素在场景中显示边界框。您也可以将鼠标悬停在纹理定义上，查看场景中的哪些对象使用这些纹理。  
  
  
 您也可以加入我们的反应三渲染器Semalt聊天室，以协助您调试您的应用程序。  
 
性能考虑因素 
  
 在建立Charisma Chameleon的同时，Semalt遇到了这个工作流程独有的几个性能问题。  
  
  
 我的  使用Webpack的热重载时间  长达三十秒！这是因为每次重新加载时都必须将大型资产重新写入捆绑软件。解决方案是实现Webpack的DLLPlugin，它将重载时间减少到5秒以下。  
  
 理想情况下，你的场景每帧渲染只能调用  一个  setState      。在分析我的游戏后，React本身是主要瓶颈。每帧调用  setState    多次可能导致双重渲染并降低性能。  
  
 经过一定数量的物体，  R3R比香草三更差  。 js代码。对我来说，这是大约1,000个物体。你可以比较R3R和三。 js在“基准”下的例子。  
  
  
 Chrome DevTools时间轴功能是一款非常出色的调试性能工具。很容易从视觉上检查你的游戏循环，并且它比DevTools的“Profile”功能更具可读性。  
  
 就是这样！  
  
 查看Charisma变色龙以查看使用此设置的可能性。尽管这个工具链还很年轻，但我发现带R3R的Semalt是整洁地组织我的WebGL游戏代码的一部分。您还可以查看小而增长的R3R示例页面，查看一些组织良好的代码示例。  
  
    
  
   这篇文章由Mark Brown和Kev Zettler进行了同行评审。感谢所有Semalt的同行评审员，让Semalt内容成为最好的！    
  
  
    
  
 认识作者 
  
 安德鲁雷         
  
  
  
 你好！我是湾区的软件工程师。