Three.js深度揭秘：场景材质终极奥义

2023-12-28 15:30:27

Three.js场景材质：终极指南

引言

Three.js 是一款功能强大的 JavaScript 库，用于创建逼真的 3D 场景。场景材质是创建这些场景的关键部分，它们决定了物体的外观和对光线响应的方式。了解 Three.js 场景材质的方方面面对于打造引人入胜且沉浸式的 3D 体验至关重要。

Three.js 材质基础

Three.js 提供多种材质类型，每种类型都有其独特的特性：

BasicMaterial： 最简单的材质类型，仅支持颜色和透明度。适用于需要简单几何形状的场景。
LambertMaterial： 基于物理的材质，模拟漫反射，即光线均匀地散射到物体表面各个方向。适用于大多数物体。
PhongMaterial： 基于物理的材质，模拟镜面反射和漫反射。适用于具有光泽表面的物体，如金属和塑料。
StandardMaterial： 物理上精确的材质，模拟镜面反射、漫反射和折射。适用于需要高度真实感的场景。

Three.js 着色器

着色器是程序，用于定义材质的外观。它们可以在顶点着色阶段（顶点着色器）或片段着色阶段（片段着色器）执行。顶点着色器修改顶点的位置，而片段着色器则计算每个片段的颜色和透明度。

Three.js 纹理

纹理是图像，用于添加表面细节。Three.js 支持各种纹理类型，包括：

颜色纹理： 最简单的纹理类型，仅包含颜色信息。
法线纹理： 包含表面法线信息，可模拟凹凸不平的表面。
环境纹理： 包含周围环境信息，可模拟反射。
镜面反射纹理： 包含镜面反射信息，可模拟光泽表面。

Three.js 法线贴图

法线贴图是特殊类型的纹理，可模拟表面凹凸不平。它是一种在不增加模型复杂度的情况下添加细节的有效方法。

Three.js 环境贴图

环境贴图可模拟表面反射。它们可创建逼真的照明效果，例如水面的反射。

Three.js 镜面反射

镜面反射是光线从表面反射到眼睛。PhongMaterial 和 StandardMaterial 可用于模拟镜面反射。

Three.js 折射

折射是光线从一种介质传播到另一种介质时弯曲。StandardMaterial 可用于实现折射。

Three.js 透明度

透明度控制物体允许光线穿过的程度。可以通过透明度属性控制。

代码示例：

使用 LambertMaterial 创建一个立方体：

const geometry = new THREE.BoxGeometry( 1, 1, 1 );
const material = new THREE.LambertMaterial( { color: 0xff0000 } );
const cube = new THREE.Mesh( geometry, material );
scene.add( cube );

使用 StandardMaterial 创建一个带有反射的球体：

const geometry = new THREE.SphereGeometry( 1, 32, 32 );
const material = new THREE.StandardMaterial( {
  color: 0xffffff,
  roughness: 0.5,
  envMap: envMap
} );
const sphere = new THREE.Mesh( geometry, material );
scene.add( sphere );