Threejs【坐标转换】如何让annotation跟随物体一起旋转

Question

现在根据鼠标点击的屏幕位置能够得到屏幕的坐标event.clientX和event.clientY，然后我的annotation就初始化在这个屏幕坐标的位置，那么如何绑定annotation和三维物体，使得物体旋转的时候可以让annotation跟随物体一起旋转呢？
问题一：我知道的一种方法如下：

/* 修改注解屏幕位置函数体 实时更新，实际是三维坐标向屏幕坐标的映射*/
function updateScreenPosition() {
    var canvas = renderer.domElement;

    var vector = new THREE.Vector3(50, 0, 250); // 控制annotation的位置
    vector.project(camera);
    vector.x = Math.round((0.5 + vector.x / 2) * (canvas.width / window.devicePixelRatio)); // 控制annotation跟随物体一起旋转
    vector.y = Math.round((0.5 - vector.y / 2) * (canvas.height / window.devicePixelRatio));

    annotation.style.top = vector.y + "px";
    annotation.style.left = vector.x + "px";
    annotation.style.opacity = spriteBehindObject ? 0.25 : 1;
}

上面的方法可以控制annotation和物体一起旋转，但是annotation的位置确实预先设定的：

var vector = new THREE.Vector3(50, 0, 250); // 控制annotation的位置

对于上面这行代码，Vector3是个什么坐标系下的向量呢？当我在修改Vector3中的三个坐标的时候，发现它并不是控制annotation的位置的向量，比如我把鼠标点击位置的参数传递过来，然后触发鼠标点击事件，然后发现鼠标点击的位置并不是annotation的位置。如何把它和鼠标点击的屏幕坐标挂钩呢？

问题二：如果不预先设定好这个Vector3 而是使用鼠标，而是直接传递event.clientX和event.clientY

function updateAnnosPosition(){
    var canvas = renderer.domElement;
    var vector = new THREE.Vector3(clientX,clientY,-1);
    vector.project(camera);
    //这个位置的写法有问题

    annos.style.left = clientX + "px";
    annos.style.top = clientY + "px";

    annos.style.opacity = spriteBehindObject ? 0.25 : 1;
}

这样是可以在鼠标点击位置触发annotation的，但是annotation却不跟随物体旋转。
网上查了一下，大概是要进行屏幕坐标与三维坐标之间的转换：

_mouse.x = ( event.clientX / _domElement.width ) * 2 - 1;
_mouse.y = - ( event.clientY / _domElement.height ) * 2 + 1;

但是还是不行，求教该如何处理。

Answer 1

（1）Vector3是个什么坐标系下的向量呢？

Vector3是 three.js 定义的三维空间坐标系里的向量

（2）如何把它和鼠标点击的屏幕坐标挂钩呢？

这个问题本质是问：如何将three.js 三维坐标转换成屏幕二维坐标

其实updateScreenPosition()函数就是将三维坐标转换成屏幕坐标的过程，我们可以改一下这个函数，使之更通用：

/**
* 将three.js三维坐标转换成屏幕上的二维坐标
* @param THREE.Vector3 vector three.js三维坐标
* @return {x:int,y:int} 屏幕坐标
*/
function transToScreenCoord(vector) {
    var screenCoord = {};
    vector.project(camera); //1
    screenCoord.x = Math.round((0.5 + vector.x / 2) * (canvas.width / window.devicePixelRatio));  //2
    screenCoord.y = Math.round((0.5 - vector.y / 2) * (canvas.height / window.devicePixelRatio));
    return screenCoord;
}

有了这个函数，就可以把任意three.js三维坐标转换成屏幕坐标。也就是实现了3维坐标和屏幕坐标挂钩

接下来解释一下这个转换的过程：
vector.project(camera) 这句的意思是，将一个三维坐标，投影到相机平面上，使之变成一个二维坐标。需要注意的是，投影得到的结果是一个标准向量(或者叫单位向量)，其值是限定在[-1,1]范围内的。并且，这个向量是定义在以屏幕中心为原点的坐标系里的，这个坐标系和屏幕坐标系的关系，就像下图一样：

假如经过投影之后的点就是上图中的点A(0.3,0.5)，屏幕坐标系是sx-s0-sy,相机平面坐标系是tx-t0-ty,坐标系的各项参数已经标在图上，试着求A点在屏幕坐标系中的坐标。你求一遍的话，就会理解上面这个函数的意思。

（3）如果不预先设定好这个Vector3 而是使用鼠标，而是直接传递event.clientX和event.clientY，该怎么处理？

处理方法就是将这个屏幕二维坐标转three.js三维坐标，按照下面这个方法来处理：

var vector = new THREE.Vector3();
vector.x = ( event.clientX / _domElement.width ) * 2 - 1;
vector.y = - ( event.clientY / _domElement.height ) * 2 + 1;

把上面这段替换掉updateScreenPosition()函数中的：

 var vector = new THREE.Vector3(50, 0, 250); // 控制annotation的位置

应该就可以了