GIS Developer – 페이지 82 – 공간정보시스템 / 3차원 시각화 / 딥러닝 기반 기술 연구소 @지오서비스(GEOSERVICE)

2021-03-252022-10-30

three.js에서 기본 정육면체(BoxGeometry)에 텍스쳐 맵핑하기

three.js에서 제공하는 기본 정육면체에 대해 텍스쳐 맵핑을 하는 코드는 다음과 같습니다.

const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1);
const loader = new THREE.TextureLoader();
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
    map: loader.load("flower-5.jpg", undefined, undefined, function(err) {
        alert('Error');
    }),
});
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
this.scene.add(cube);

실행하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

그런데 이 THREE.BoxGeometry는 각 면에 대해 다른 텍스쳐 맵핑을 지정할 수 있습니다. 아래처럼요.

const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1);
const loader = new THREE.TextureLoader();
const materials = [
    new THREE.MeshBasicMaterial({ map: loader.load("flower-1.jpg") }),
    new THREE.MeshBasicMaterial({ map: loader.load("flower-2.jpg") }),
    new THREE.MeshBasicMaterial({ map: loader.load("flower-3.jpg") }),
    new THREE.MeshBasicMaterial({ map: loader.load("flower-4.jpg") }),
    new THREE.MeshBasicMaterial({ map: loader.load("flower-5.jpg") }),
    new THREE.MeshBasicMaterial({ map: loader.load("flower-6.jpg") }),
];

const cube = new THREE.Mesh(geometry, materials);
this.scene.add(cube);

결과는 다음과 같습니다.

이 글은 three.js의 전체 코드가 아닌 정육면체에 텍스쳐 맵핑에 대한 코드만을 언급하고 있습니다. 전체 코드에 대한 뼈대는 아래 글을 참고 하시기 바랍니다. 위의 코드들은 모두 _setupModel 함수의 코드입니다.

three.js start project 코드

2021-03-182021-03-18

연기처럼 사라지는 텍스트 효과

먼저 이 글의 내용은 Online Tutorials라는 유튜브 채널에 올라온 내용을 보고 작성한 글입니다. 완전이 같지는 않으나 거의 대부분의 기술적인 내용은 이 채널의 내용을 토대로 합니다. 매우 좋은 채널이므로 웹 개발자라면 참고해 보시면 좋을 것 같습니다.

만들어진 최종 결과는 아래 영상과 같습니다.

위의 결과에 대한 코드를 살펴보면.. 먼저 아래처럼 HTML로 구조를 잡습니다.

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
        <link rel="stylesheet" href="_style.css">
        <script type="module" src="_app.js" defer>
    </head>
    <body>
        <div>
            <p class=text>산모퉁이를 돌아 논가 외딴 우물을 홀로 찾아가선 가만히 들여다봅니다.우물 속에는 달이 밝고 구름이 흐르고 하늘이 펼치고 파아란 바람이 불고 가을이 있습니다. 그리고 한 사나이가 있습니다. 어쩐지 그 사나이가 미워져 돌아갑니다. 돌아가다 생각하니 그 사나이가 가엾어집니다. 도로 가 들여다보니 사나이는 그대로 있습니다. 다시 그 사나이가 미워져 돌아갑니다. 돌아가다 생각하니 그 사나이가 그리워집니다. 우물 속에는 달이 밝고 구름이 흐르고 하늘이 펼치고 파아란 바람이 불고 가을이 있고 추억처럼 사나이가 있습니다.| 윤동주의 자화상</p>
        </div>
    </body>
</html>

다음은 CSS의 일부입니다.

* {
    margin: 0;
    padding: 0;
    box-sizing: border-box;
}

div {
    position: relative;
    display: flex;
    justify-content: center;
    align-items: center;
    min-height: 100vh;
    background: #000;
}

div .text {
    color: #fff;
    margin: 100px;
    user-select: none;
    font-size: 1.5em;
}

이제 자바스크립트 코드를 작성하는데요. 아래와 같습니다.

const text = document.querySelector("div .text");
text.innerHTML = text.textContent.replace(/\S/g, "$&");

document.querySelectorAll("div .text span").forEach((letter) => {
    letter.addEventListener("mouseover", () => {
        letter.classList.add("active");
    });
});

코드의 컨셉은.. 먼저 글자 하나하나를 span 요소로 만들고, 마우스의 커서가 span 요소에 올라가면 해당 요소에 active 클래스를 지정하는 것이 전부입니다. 이제 span 요소와 active 클래스에 대한 CSS를 살펴보면 다음과 같습니다.

div .text span {
    padding: 2px;
    display: inline-block;
}

div .text span.active {
    animation: smoke 5s linear forwards;
    transform-origin: bottom;
}

@keyframes smoke {
    0% {
        pointer-events: none;
        opacity: 1;
        z-index: -1;
    }
    50% {
        opacity: 1;
    }
    100% {
        opacity: 0;
        visibility: hidden;
        filter: blur(20px);
        transform: translateX(100px) translateY(-300px) rotate(720deg) scale(6);
    }
}

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three.js에서 경로(Path)를 따라 객체 이동시키기

구현하고자 하는 결과는 아래의 그림처럼 노란색 경로가 있고 빨간색 직육면체가 이 경로를 따라 자연스럽게 이동하는 것입니다.

먼저 제가 사용하는 three.js의 구성 중 거의 변경되지 않는 HTML과 CSS를 살펴보겠습니다. HTML은 다음과 같습니다.

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
        <link rel="stylesheet" href="style.css">
        <script type="module" src="app.js" defer>
    </head>
    <body>
    </body>
</html>

CSS는 다음과 같구요.

* {
    outline: none;
    padding: 0;
    margin: 0;
}

그리고 이제 app.js에 대한 코드를 살펴보겠습니다. 먼저 기초 코드입니다.

import * as THREE from 'https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/three.js/r126/three.module.min.js'

class App {
    constructor() {
        this._initialize();
    }

    _initialize() {
        this.domWebGL = document.createElement('div');
        document.body.appendChild(this.domWebGL);

        let scene = new THREE.Scene();
        let renderer = new THREE.WebGLRenderer();

        renderer.setClearColor(0x000000, 1.0);
        this.domWebGL.appendChild(renderer.domElement);  
        window.onresize = this.resize.bind(this); 
        
        this.renderer = renderer;
        this.scene = scene;

        this._setupModel();
        this._setupLights()
        this._setupCamera();

        this.resize();
    }

    _setupModel() {
        // 경로 및 직사각형 모델 구성
    }

    update(time) {
        // 직사각형 모델을 경로에 따라 이동시킴
    }

    _setupLights() {
        const light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 1);
        light.position.set(30, 50, 20);
        this.scene.add(light);
    }

    _setupCamera() {
        const fov = 60;
        const aspect = 1;
        const zNear = 0.1;
        const zFar = 1000;
        
        let camera = new THREE.PerspectiveCamera(fov, aspect, zNear, zFar);

        camera.position.set(40, 40, 40).multiplyScalar(0.3);
        camera.lookAt(0,-2,0);
        
        this.scene.add(camera);
        this.camera = camera;
    }

    render(time) {
        requestAnimationFrame(this.render.bind(this));

        this.update(time);
        this.renderer.render(this.scene, this.camera);
    }

    resize() {
        let camera = this.camera;
        let renderer = this.renderer;
        
        renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);
        renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);

        camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
        camera.updateProjectionMatrix();
    }
}

window.onload = function() {
    (new App()).render(0);
}

위의 코드에서 경로와 정육면체 매쉬를 구성하는 _setupModel과 매쉬 모델을 움직이도록 속성값을 업데이트하는 update 함수는 아직 비어 있습니다.

모델을 구성하는 _setupModel 함수의 코드는 다음과 같습니다.

_setupModel() {
    const path = new THREE.SplineCurve( [
        new THREE.Vector2( 10, 5 ),
        new THREE.Vector2( 5, 5 ),
        new THREE.Vector2( 5, 10 ),
        new THREE.Vector2( -5, 10 ),
        new THREE.Vector2( -5, 5 ),
        new THREE.Vector2( -10, 5 ),
        new THREE.Vector2( -10, -5 ),
        new THREE.Vector2( -5, -5 ),
        new THREE.Vector2( -5, -10 ),
        new THREE.Vector2( 5, -10 ),
        new THREE.Vector2( 5, -5 ),
        new THREE.Vector2( 10, -5 ),
        new THREE.Vector2( 10, 5 ),
    ] );

    this.path = path;

    const points = path.getPoints( 100 );
    const geometry = new THREE.BufferGeometry().setFromPoints( points );
    const material = new THREE.LineBasicMaterial( { color : 0xffff00 } );
    const pathLine = new THREE.Line( geometry, material );
    pathLine.rotation.x = Math.PI * .5;
    this.scene.add(pathLine);

    const boxGeometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 3);
    const boxMaterial = new THREE.MeshPhongMaterial({color: 0xff0000});
    const boxMesh = new THREE.Mesh(boxGeometry, boxMaterial);
    this.scene.add(boxMesh);

    this.boxMesh = boxMesh;
}

그리고 update 함수는 다음과 같습니다.

update(time) {
    const boxTime = time * .0001;

    const boxPosition = new THREE.Vector3();
    const boxNextPosition = new THREE.Vector2();
    
    this.path.getPointAt(boxTime % 1, boxPosition);
    this.path.getPointAt((boxTime + 0.01) % 1, boxNextPosition);
    
    this.boxMesh.position.set(boxPosition.x, 0, boxPosition.y);
    this.boxMesh.lookAt(boxNextPosition.x, 0, boxNextPosition.y);
}

위의 코드 중 7과 8번 라인의 getPointAt은 경로를 구성하는 좌표를 얻을 수 있는데, 이 함수의 첫번째 인자는 0에서 1사이의 값을 가질 수 있고 0일때 경로의 시작점 1일때 경로의 끝점을 얻을 수 있습니다.

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three.js에서 한글 텍스트 렌더링하기

three.js에서 한글을 출력하기 위해서는 2가지 방식이 존재하는데, 첫째는 한글을 표현하는 도형에 대한 구성 좌표를 이용한 모델로 렌더링하는 방식과 둘째는 일단 표현하고자 하는 한글을 Canvas에 그린 뒤 이미지화하여 이 이미지를 사각형 모델에 텍스쳐 맵핑하는 방식이 있습니다.

이 글은 첫번째 방법에 대한 내용에 대한 코드를 설명합니다. 먼저 한글에 대한 도형을 구성하는 좌표가 필요한데 한글 폰트 파일에서 좌표를 추출하여 JSON으로 생성해 이 JSON 파일을 사용합니다. 이를 위해 TypeFace.js 사이트를 통해 원하는 결과를 얻을 수 있습니다.

이렇게 얻은 폰트의 JSON 파일을 이용해 모델을 생성하는 코드는 다음과 같습니다.

let fontLoader = new THREE.FontLoader();
fontLoader.load("Do Hyeon_Regular.json", (font) => {
    let geometry = new THREE.TextGeometry(
        "GIS Devloper, 김형준",
        { 
            font: font,
            size: 1,
            height: 0,
            curveSegments: 12
        }
    );

    geometry.computeBoundingBox();
    let xMid = -0.5 * ( geometry.boundingBox.max.x - geometry.boundingBox.min.x );
    geometry.translate( xMid, 0, 0 );

    let material = new THREE.MeshBasicMaterial({
        color: 0xffffff, 
        wireframe: true
    });

    let mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
    
    this.scene.add(mesh);

    this.mesh = mesh;

    this.render();
});

위의 코드에 대한 실행 결과는 다음과 같습니다.

위의 실행 결과를 얻기 위한 폰트 데이터 및 전체 코드를 다운로드 받을 수 있습니다.

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