Three.js 渲染目标(Render Targets)技术详解-优快云博客

Three.js 渲染目标(Render Targets)技术详解

three.js JavaScript 3D Library. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/th/three.js

什么是渲染目标？

在 Three.js 中，渲染目标(WebGLRenderTarget)本质上是一个可以渲染到的纹理。当你将场景渲染到这个目标后，就可以像使用普通纹理一样使用它。这项技术在3D图形编程中非常有用，可以实现多种高级效果。

基本使用示例

让我们通过一个简单例子来理解渲染目标的工作原理：

创建渲染目标：

const rtWidth = 512;
const rtHeight = 512;
const renderTarget = new THREE.WebGLRenderTarget(rtWidth, rtHeight);

设置渲染场景和相机：

const rtFov = 75;
const rtAspect = rtWidth / rtHeight;  // 注意使用渲染目标的宽高比
const rtNear = 0.1;
const rtFar = 5;
const rtCamera = new THREE.PerspectiveCamera(rtFov, rtAspect, rtNear, rtFar);
rtCamera.position.z = 2;

const rtScene = new THREE.Scene();
rtScene.background = new THREE.Color('red');  // 设置场景背景色

将渲染目标作为纹理使用：

const material = new THREE.MeshPhongMaterial({
  map: renderTarget.texture,  // 使用渲染目标的纹理
});
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);

渲染流程

在渲染循环中，我们需要分两步进行渲染：

function render(time) {
  // 1. 先将场景渲染到渲染目标
  renderer.setRenderTarget(renderTarget);
  renderer.render(rtScene, rtCamera);
  
  // 2. 重置渲染目标为null(即渲染到屏幕)
  renderer.setRenderTarget(null);
  
  // 3. 渲染主场景(包含使用渲染目标纹理的物体)
  renderer.render(scene, camera);
}

实际应用场景

渲染目标在Three.js中有多种重要应用：

阴影渲染：Three.js使用渲染目标来计算和渲染阴影
拾取(Picking)操作：可以通过渲染目标实现高效的物体选择
后期处理效果：如模糊、发光等效果都需要先渲染到中间目标
实时反射/折射：如汽车后视镜、监控屏幕等效果
多通道渲染：实现复杂的渲染效果

高级使用技巧

优化性能：默认情况下，WebGLRenderTarget会创建颜色纹理和深度/模板纹理。如果不需要深度或模板缓冲，可以禁用它们：

const rt = new THREE.WebGLRenderTarget(width, height, {
  depthBuffer: false,
  stencilBuffer: false,
});

动态调整大小：当画布尺寸变化时，记得同时调整渲染目标大小：

function onWindowResize() {
  const canvas = renderer.domElement;
  camera.aspect = canvas.clientWidth / canvas.clientHeight;
  camera.updateProjectionMatrix();
  
  renderTarget.setSize(canvas.width, canvas.height);
  rtCamera.aspect = camera.aspect;
  rtCamera.updateProjectionMatrix();
}