Three.js PBR材质：打造逼真图像的强大工具

前端

2023-11-07 18:26:26

在计算机图形学中，材质决定了物体表面的外观和光照行为。Three.js中的PBR（Physically Based Rendering）材质是一种强大而逼真的材质模型，它模拟真实世界中光的物理行为，从而生成更加逼真和令人信服的图像。

PBR的基本概念

PBR材质基于物理学原理，它模拟光线与物体表面的交互，考虑了物体表面的反射、散射和吸收等特性。PBR材质由几个关键参数组成：

漫反射（Base Color）： 表示物体表面的基础颜色，即在没有其他光源照射时物体的颜色。
金属度（Metallic）： 表示物体表面的金属程度，范围从0（非金属）到1（纯金属）。金属度较高的表面更具有镜面反射。
粗糙度（Roughness）： 表示物体表面的粗糙度，范围从0（光滑）到1（粗糙）。粗糙度较高的表面会产生更加漫反射的光照。
法线图（Normal Map）： 存储了物体的法线信息，用于模拟表面凹凸不平的细节。法线图可以使表面看起来更加逼真。
环境光照图（IBL）： 存储了来自所有方向的环境光照信息，用于模拟场景中的全局照明效果。IBL可以使物体看起来更加融入场景。

PBR材质的适用场景

PBR材质非常适合用于需要逼真渲染的场景，例如：

建筑可视化： PBR材质可以模拟各种建筑材料的外观，如金属、玻璃、混凝土地面等。
产品设计： PBR材质可以准确地展示产品的颜色和纹理，用于产品展示和广告。
游戏开发： PBR材质可以为角色、环境和道具创建逼真的外观。

构建PBR材质

在Three.js中构建PBR材质非常简单。可以使用以下代码创建PBR材质：

const material = new THREE.MeshPhysicalMaterial({
  color: 0x00ff00,  // 设置漫反射颜色
  metalness: 0.5,  // 设置金属度
  roughness: 0.3,  // 设置粗糙度
  normalMap: normalTexture,  // 设置法线图
  envMap: environmentMap  // 设置环境光照图
});