文章目录
-
- 前言
- 一、着色器(Shaders)
- 二、后处理(Post-processing)
- 三、抗锯齿(Anti-aliasing)
- 四、实时渲染与离线渲染
- 五、光照模型与材质优化
- 六、环境映射(Environment Mapping)
- 七、纹理映射(Texture Mapping)
- 八、阴影投射(Shadow Casting)
- 九、透明度与混合模式(Transparency and Blending Modes)
- 十、层次化实例化渲染(Instanced Rendering)
- 十一、高动态范围成像(HDR Imaging)
- 十二、实时反射(Real-time Reflection)
- 十三、物理模拟与碰撞检测(Physics Simulation and Collision Detection)
- 结语
前言
在创建引人入胜的3D图形时,渲染技术是将你的创意从代码转变为屏幕上的视觉效果的关键。Three.js 提供了多种强大的渲染技术,使得开发者能够高效地生成高质量的图像和动画。本文将深入探讨这些渲染技术,并通过具体的代码示例来说明如何利用它们为你的项目增添光彩。
一、着色器(Shaders)
着色器是定义物体表面外观的核心工具,允许你精确控制每个像素的颜色、反射率和其他属性。Three.js 支持使用 GLSL(OpenGL Shading Language)编写自定义的顶点和片段着色器。
创建自定义材质
// 定义着色器代码
const vertexShader = `
varying vec2 vUv;
void main() {
vUv = uv;
gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0);
}
`;
const fragmentShader = `
varying vec2 vUv;
uniform float time;
void main() {
float r = sin(vUv.x * 10.0 + time) * 0.5 + 0.5;
float g = cos(vUv.y * 10.0 + time) * 0.5 + 0.5;
float b = (sin(time) + 1.0) * 0.5;
gl_FragColor = vec4(r, g, b, 1.0);
}
`;
// 创建自定义材质
const material = new THREE.ShaderMaterial({
uniforms: {
time: {
value: 0 } },
vertexShader,
fragmentShader
});
// 将材质应用于网格
const geometry = new THREE.PlaneGeometry(2, 2);
const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(mesh);
// 动态更新时间变量
function animate() {
requestAnimationFrame(animate);
material.uniforms.time.value = performance.now() * 0.001;
renderer.render(scene, camera);
}
animate();
二、后处理(Post-processing)
后处理是在渲染管道的最后阶段对整个图像应用特效的技术。它可以帮助你实现如模糊、景深、光晕等效果,从而增强场景的真实感或艺术风格。
使用 EffectComposer 实现后处理
// 引入必要的库
import {
EffectComposer } from 'three/examples/jsm/postprocessing/EffectComposer';
import {
RenderPass } from 'three/examples/jsm/postprocessing/RenderPass';
import {
UnrealBloomPass } from 'three/examples/jsm/postprocessing/UnrealBloomPass';
// 创建 EffectComposer 实例
const composer = new EffectComposer(renderer);
// 添加 RenderPass
composer.addPass(new RenderPass(scene, camera));
// 添加 UnrealBloomPass
const bloomPass = new UnrealBloomPass(
new THREE.Vector2(window.innerWidth, window.innerHeight),
1.5, // 强度
0.4, // 阈值
0.85 // 力度
);
composer.