12、Away3D 中的材质、光照与阴影效果实现

Away3D 中的材质、光照与阴影效果实现

在 3D 场景渲染中，材质、光照和阴影的处理对于呈现逼真的视觉效果至关重要。本文将详细介绍几种在 Away3D 中常用的材质和阴影处理技术，包括平面着色、法线贴图着色和环境着色，并提供相应的代码示例和操作步骤。

1. 平面着色的局限性

在 Away3D 场景中，平面着色虽然简单，但由于场景中面的数量相对较少，其效果存在一定局限性。例如，在 FlatShadingMaterials 示例中，球体的大方形阴影区域暴露出了低多边形数量的问题。为了实现更平滑的阴影效果，我们需要考虑使用不受多边形数量限制的材质。

2. 法线贴图着色

法线贴图着色（或 DOT3 着色）是一种解决实时 3D 中低多边形问题的方法。它在处理上比简单的着色技术稍复杂，但在某些场景下，视觉效果的提升远远超过处理时间的增加。

2.1 法线贴图着色的原理

法线贴图着色的核心思想是在纹理元素（texel）级别处理入射光强度，而不是在面级别。每个纹理元素代表应用了纹理映射材质的物体表面上的一个像素。通过为材质中的每个纹理元素单独计算光照，网格对象的光照图细节可以远远超过单一面计算的结果。

在平面着色中，光照强度的计算使用一个称为面法线的向量，该向量垂直于面的表面并确定面的指向方向。而在法线贴图着色中，我们需要为材质纹理的每个纹理元素获取相同的法线向量信息，并将其存储在一个易于访问的数据格式中，即法线贴图。

2.2 法线贴图的创建

法线贴图通常在模型创建阶段通过编程方式生成，称为法线映射。有两种常见的方法来创建法线贴图：
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