贴图、纹理、材质、着色器

本文深入解析3D渲染中关键概念——纹理、贴图和材质的作用及区别。纹理作为图片资源数据,是3D模型表面细节的基础;贴图规则将纹理映射到模型上;材质则结合纹理和光照算法,赋予模型真实感。同时介绍着色器语言GLSL在图像渲染中的应用。

纹理:是纹路,是直接表现物体的表面的样子,在程序数据表现位图,像素矩阵的形式。
贴图:贴图是3d程序映射规则,是把纹理数据映射到3d程序模型上的规则。
材质:是渲染程序中的各种可视属性的集合,简单的说是光和3d纹理的综合表现,提供程序的渲染数据和光照算法,是程序数据集。就比如
石头纹理和光照算法,通过算法组成石头材质,实现让程序能够渲染出更加真实的屏幕图片。
纹理是图片的资源数据,是基本的资源数据,纹理通过映射规则(贴图规则,转化资源坐标数据等),成了3贴图,再加上光照效果,是的
物品具有某些质感就成了材质。
着色器:是用来实现图像渲染的,用来替代固定渲染管线的可编辑程序。
GLSL:openGl着色器语言
其他详细知识:https://www.zhihu.com/question/25745472

### Three.js 中使用着色器处理纹理坐标的介绍 在 Three.js 中,通过自定义着色器来处理纹理坐标能够实现复杂而高效的图形效果。为了使纹理映射到几何体上,顶点着色器需计算并将纹理坐标传递给片元着色器,在那里完成最终的颜色采样。 #### 准备工作 首先创建带有纹理坐标的几何体: ```javascript const texture = new THREE.TextureLoader().load('path/to/texture.jpg'); // 假设我们有一个平面网格作为例子 const geometry = new THREE.PlaneGeometry(1, 1); ``` 接着准备用于接收来自顶点着色器传来的纹理坐标的变量声明: ```glsl varying vec2 vUv; ``` 该 `vUv` 变量将在顶点着色器中被赋值,并传输至片元着色器供其读取和应用纹理贴图。 #### 编写顶点着色器 顶点着色器负责将模型空间中的顶点变换到裁剪空间的同时也应把相应的纹理坐标发送出去: ```glsl attribute vec2 uv; void main() { // 将uv属性直接赋予变化量vUv以便后续片段着色器使用 vUv = uv; // 正常执行投影矩阵乘法得到裁剪坐标 gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0); } ``` 此处利用了内置的 `projectionMatrix`, `modelViewMatrix` 和 `position` 属性来进行必要的坐标转换[^3]。 #### 片段着色器编写 随后,在片段着色器里依据接收到的变化后的纹理坐标对输入图像进行采样: ```glsl uniform sampler2D tDiffuse; varying vec2 vUv; void main(){ // 对纹理进行采样并输出颜色 gl_FragColor = texture2D(tDiffuse, vUv); } ``` 这里的关键在于调用了 `texture2D()` 函数,它接受两个参数——一个是表示纹理对象的 uniform (`tDiffuse`);另一个则是用来定位具体像素位置的二维向量(`vUv`)。 #### 材质构建与场景集成 最后一步就是把这些 GLSL 代码封装成 ShaderMaterial 实例并与 Mesh 组件关联起来形成完整的渲染管道: ```javascript const material = new THREE.ShaderMaterial({ uniforms: { "tDiffuse": { value: texture } }, vertexShader, fragmentShader }); const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material); scene.add(mesh); ``` 上述过程展示了如何基于 Three.js 的 API 结合自定义着色器逻辑来高效地管理和呈现带纹理的对象[^2]。
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