three.js官方案例webgpu_reflection.html学习记录

hemy1989 2024-09-02 15:33:05 阅读 58

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​1 判断浏览器是否支持

2 THREE.DirectionalLight

2.1DirectionalLightShadow

3 Texture

3.1 .wrapS

3.2 .wrapT

3.3  .colorSpace

4 创建地面

5 WebGPURenderer

6 OrbitControls 控制器

7 屏幕后处理


<code>import * as THREE from 'three';

import { MeshPhongNodeMaterial, color, pass, reflector, normalWorld, texture, uv, viewportTopLeft } from 'three/nodes';//引入一些类

import { GLTFLoader } from 'three/addons/loaders/GLTFLoader.js';//引入加载器

import WebGPU from 'three/addons/capabilities/WebGPU.js';//引入WebGPU

import WebGL from 'three/addons/capabilities/WebGL.js';//引入WebGL

import WebGPURenderer from 'three/addons/renderers/webgpu/WebGPURenderer.js';//WebGPU渲染

import PostProcessing from 'three/addons/renderers/common/PostProcessing.js';//后处理

import { OrbitControls } from 'three/addons/controls/OrbitControls.js';//控制器

import Stats from 'three/addons/libs/stats.module.js';//性能检测

let camera, scene, renderer;//相机 场景 渲染器

let model, mixer, clock;//模型 动画混合器 时钟

let postProcessing;//后期处理

let controls;//控制器

let stats;//性能检测

1 判断浏览器是否支持

if ( WebGPU.isAvailable() === false && WebGL.isWebGL2Available() === false ) {

document.body.appendChild( WebGPU.getErrorMessage() );

throw new Error( 'No WebGPU or WebGL2 support' );//不支持

}

2 THREE.DirectionalLight

.shadow : DirectionalLightShadow

DirectionalLightShadow 对象,用于计算该平行光产生的阴影。

2.1DirectionalLightShadow

        这是用于在DirectionalLights内部计算阴影

与其他阴影类不同,它是使用OrthographicCamera来计算阴影,而不是PerspectiveCamera。这是因为来自DirectionalLight的光线是平行的。

//模拟太阳

const sunLight = new THREE.DirectionalLight( 0xFFE499, 5 );

//.castShadow : Boolean 此属性设置为 true 灯光将投射阴影。注意:这样做的代价比较高,需要通过调整让阴影看起来正确。 查看 DirectionalLightShadow 了解详细信息。 默认值为 false。

sunLight.castShadow = true;

//.shadow DirectionalLightShadow 对象,用于计算该平行光产生的阴影

//.camera : Camera 在光的世界里。这用于生成场景的深度图;从光的角度来看,其他物体背后的物体将处于阴影中

sunLight.shadow.camera.near = .1;//摄像机视锥体近端面

sunLight.shadow.camera.far = 5;//摄像机视锥体远端面

sunLight.shadow.camera.right = 2;

sunLight.shadow.camera.left = - 2;//摄像机视锥体左侧面

sunLight.shadow.camera.top = 2;//摄像机视锥体上侧面

sunLight.shadow.camera.bottom = - 2;

// .mapSize : Vector2 一个Vector2定义阴影贴图的宽度和高度。

//较高的值会以计算时间为代价提供更好的阴影质量。值必须是2的幂,直到给定设备的WebGLRenderer.capabilities.maxTextureSize, 虽然宽度和高度不必相同(例如,(512,1024)有效)。 默认值为(512,512)。

sunLight.shadow.mapSize.width = 2048;

sunLight.shadow.mapSize.height = 2048;

//.bias : Float

//阴影贴图偏差,在确定曲面是否在阴影中时,从标准化深度添加或减去多少。

//默认值为0.此处非常小的调整(大约0.0001)可能有助于减少阴影中的伪影

sunLight.shadow.bias = - 0.001;

//.position : Vector3 假如这个值设置为 Object3D.DEFAULT_UP (0, 1, 0),光线将会从上往下照射

sunLight.position.set( .5, 3, .5 );

半球光(HemisphereLight)

光源直接放置于场景之上,光照颜色从天空光线颜色渐变到地面光线颜色。半球光不能投射阴影。

3 Texture

包裹模式

THREE.RepeatWrapping THREE.ClampToEdgeWrapping THREE.MirroredRepeatWrapping

这些常量定义了纹理贴图的 wrapS 和 wrapT 属性,定义了水平和垂直方向上纹理的包裹方式。

使用RepeatWrapping,纹理将简单地重复到无穷大。 With RepeatWrapping the texture will simply repeat to infinity.

ClampToEdgeWrapping是默认值,纹理中的最后一个像素将延伸到网格的边缘。

使用MirroredRepeatWrapping, 纹理将重复到无穷大,在每次重复时将进行镜像。

.colorSpace

默认值为THREE.NoColorSpace。 请参阅texture constants来了解其他格式的详细信息

3.1 .wrapS

        这个值定义了纹理贴图在水平方向上将如何包裹,在UV映射中对应于U。

默认值是THREE.ClampToEdgeWrapping,即纹理边缘将被推到外部边缘的纹素。 其它的两个选项分别是THREE.RepeatWrapping和THREE.MirroredRepeatWrapping。 请参阅texture constants来了解详细信息。

3.2 .wrapT

        这个值定义了纹理贴图在垂直方向上将如何包裹,在UV映射中对应于V。

可以使用与 .wrapS : number相同的选项。

请注意:纹理中图像的平铺,仅有当图像大小(以像素为单位)为2的幂(2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048、……)时才起作用。 宽度、高度无需相等,但每个维度的长度必须都是2的幂。 这是WebGL中的限制,不是由three.js所限制的。

使用RepeatWrapping,纹理将简单地重复到无穷大  使用MirroredRepeatWrapping, 纹理将重复到无穷大,在每次重复时

3.3  .colorSpace

 色彩空间

THREE.NoColorSpace = "" THREE.SRGBColorSpace = "srgb" THREE.LinearSRGBColorSpace = "srgb-linear"

      用于定义纹理的色彩空间(以及渲染器的输出色彩空间)。

如果在材质已使用纹理后更改了颜色空间类型, 您需要将 Material.needsUpdate 设置为使材料重新编译。true

const textureLoader = new THREE.TextureLoader();//图片下载

const floorColor = textureLoader.load( '../three.js-r163/examples/textures/floors/FloorsCheckerboard_S_Diffuse.jpg' );//地面

//这个值定义了纹理贴图在水平方向上将如何包裹,在UV映射中对应于U。

//默认值是THREE.ClampToEdgeWrapping,即纹理边缘将被推到外部边缘的纹素。 其它的两个选项分别是THREE.RepeatWrapping和THREE.MirroredRepeatWrapping。 请参阅texture constants来了解详细信息。

floorColor.wrapS = THREE.RepeatWrapping;

//这个值定义了纹理贴图在垂直方向上将如何包裹,在UV映射中对应于V。

//可以使用与 .wrapS : number相同的选项。

//请注意:纹理中图像的平铺,仅有当图像大小(以像素为单位)为2的幂(2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048、……)时才起作用。 宽度、高度无需相等,但每个维度的长度必须都是2的幂。 这是WebGL中的限制,不是由three.js所限制的。

floorColor.wrapT = THREE.RepeatWrapping;//使用RepeatWrapping,纹理将简单地重复到无穷大 使用MirroredRepeatWrapping, 纹理将重复到无穷大,在每次重复时将进行镜像

//色彩空间

//默认值为THREE.NoColorSpace。 请参阅texture constants来了解其他格式的详细信息

floorColor.colorSpace = THREE.SRGBColorSpace;

4 创建地面

这部分没看太懂,后面再补充吧,先就这么跟着用吧。

MeshPhongNodeMaterial

uv

   texture

TextureNode.js

5 WebGPURenderer

antialias - 是否执行抗锯齿。默认为false

.setAnimationLoop ( callback : Function ) : undefined

callback — 每个可用帧都会调用的函数。 如果传入‘null’,所有正在进行的动画都会停止。

可用来代替requestAnimationFrame的内置函数. 对于WebXR项目,必须使用此函数。

<code>renderer = new WebGPURenderer( { antialias: true } );

renderer.setPixelRatio( window.devicePixelRatio );//setPixelRatio 设置设备像素比。通常用于避免HiDPI设备上绘图模糊

//setSize 将输出canvas的大小调整为(width, height)并考虑设备像素比,且将视口从(0, 0)开始调整到适合大小 将updateStyle设置为false以阻止对canvas的样式做任何改变。

renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );

renderer.setAnimationLoop( animate );

document.body.appendChild( renderer.domElement );

6 OrbitControls 控制器

//控制器

controls = new OrbitControls( camera, renderer.domElement );

controls.minDistance = 1;//你能够将相机向内移动多少

controls.maxDistance = 10;//你能够将相机向外移动多少

controls.maxPolarAngle = Math.PI / 2;//你能够垂直旋转的角度的下限,范围是0到Math.PI,其默认值为0

controls.autoRotate = true;//将其设为true,以自动围绕目标旋转。请注意,如果它被启用,你必须在你的动画循环里调用.update()

controls.autoRotateSpeed = 1;//当.autoRotate为true时,围绕目标旋转的速度将有多快,默认值为2.0,相当于在60fps时每旋转一周需要30秒

controls.target.set( 0, .5, 0 );//控制器的焦点,.object的轨道围绕它运行。 它可以在任何时候被手动更新,以更改控制器的焦点

controls.update();//更新控制器。必须在摄像机的变换发生任何手动改变后调用

7 屏幕后处理

这部分没看太懂,后面再补充吧,先就这么跟着用吧。

后处理的脚本注掉,整个屏幕变黑。

// post-processing 屏幕后处理

const scenePass = pass( scene, camera );

const scenePassColor = scenePass.getTextureNode();//颜色

const scenePassDepth = scenePass.getDepthNode().remapClamp( .3, .5 ); //深度

const scenePassColorBlurred = scenePassColor.gaussianBlur();

scenePassColorBlurred.directionNode = scenePassDepth;

const vignet = viewportTopLeft.distance( .5 ).mul( 1.35 ).clamp().oneMinus();

postProcessing = new PostProcessing( renderer );//后处理

postProcessing.outputNode = scenePassColorBlurred.mul( vignet );

7 全部脚本

<code><!DOCTYPE html>

<html lang="en">code>

<head>

<title>three.js webgpu - reflection</title>

<meta charset="utf-8">code>

<meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">code>

<link type="text/css" rel="stylesheet" href="../three.js-r163/examples/main.css">code>

</head>

<body>

<div id="info">code>

<a href="https://threejs.org" target="_blank" rel="noopener">three.js</a> webgpu - reflectioncode>

</div>

<script type="importmap">code>

{

"imports": {

"three": "../three.js-r163/build/three.module.js",

"three/addons/": "../three.js-r163/examples/jsm/",

"three/nodes": "../three.js-r163/examples/jsm/nodes/Nodes.js"

}

}

</script>

<script type="module">code>

import * as THREE from 'three';

import { MeshPhongNodeMaterial, color, pass, reflector, normalWorld, texture, uv, viewportTopLeft } from 'three/nodes';//引入一些类

import { GLTFLoader } from 'three/addons/loaders/GLTFLoader.js';//引入加载器

import WebGPU from 'three/addons/capabilities/WebGPU.js';//引入WebGPU

import WebGL from 'three/addons/capabilities/WebGL.js';//引入WebGL

import WebGPURenderer from 'three/addons/renderers/webgpu/WebGPURenderer.js';//WebGPU渲染

import PostProcessing from 'three/addons/renderers/common/PostProcessing.js';//后处理

import { OrbitControls } from 'three/addons/controls/OrbitControls.js';//控制器

import Stats from 'three/addons/libs/stats.module.js';//性能检测

let camera, scene, renderer;//相机 场景 渲染器

let model, mixer, clock;//模型 动画混合器 时钟

let postProcessing;//后期处理

let controls;//控制器

let stats;//性能检测

init();

function init() {

if ( WebGPU.isAvailable() === false && WebGL.isWebGL2Available() === false ) {

document.body.appendChild( WebGPU.getErrorMessage() );

throw new Error( 'No WebGPU or WebGL2 support' );//不支持

}

//创建相机

camera = new THREE.PerspectiveCamera( 50, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.25, 30 );

camera.position.set( 2, 2.5, 3 );

//场景

scene = new THREE.Scene();

scene.fog = new THREE.Fog( 0x0487e2, 7, 25 );//雾

scene.backgroundNode = normalWorld.y.mix( color( 0x0487e2 ), color( 0x0066ff ) );

camera.lookAt( 0, 1, 0 );

//模拟太阳

const sunLight = new THREE.DirectionalLight( 0xFFE499, 5 );

//.castShadow : Boolean 此属性设置为 true 灯光将投射阴影。注意:这样做的代价比较高,需要通过调整让阴影看起来正确。 查看 DirectionalLightShadow 了解详细信息。 默认值为 false。

sunLight.castShadow = true;

//.shadow DirectionalLightShadow 对象,用于计算该平行光产生的阴影

//.camera : Camera 在光的世界里。这用于生成场景的深度图;从光的角度来看,其他物体背后的物体将处于阴影中

sunLight.shadow.camera.near = .1;//摄像机视锥体近端面

sunLight.shadow.camera.far = 5;//摄像机视锥体远端面

sunLight.shadow.camera.right = 2;

sunLight.shadow.camera.left = - 2;//摄像机视锥体左侧面

sunLight.shadow.camera.top = 2;//摄像机视锥体上侧面

sunLight.shadow.camera.bottom = - 2;

// .mapSize : Vector2 一个Vector2定义阴影贴图的宽度和高度。

//较高的值会以计算时间为代价提供更好的阴影质量。值必须是2的幂,直到给定设备的WebGLRenderer.capabilities.maxTextureSize, 虽然宽度和高度不必相同(例如,(512,1024)有效)。 默认值为(512,512)。

sunLight.shadow.mapSize.width = 2048;

sunLight.shadow.mapSize.height = 2048;

//.bias : Float

//阴影贴图偏差,在确定曲面是否在阴影中时,从标准化深度添加或减去多少。

//默认值为0.此处非常小的调整(大约0.0001)可能有助于减少阴影中的伪影

sunLight.shadow.bias = - 0.001;

//.position : Vector3 假如这个值设置为 Object3D.DEFAULT_UP (0, 1, 0),光线将会从上往下照射

sunLight.position.set( .5, 3, .5 );

//半球光

const waterAmbientLight = new THREE.HemisphereLight( 0x333366, 0x74ccf4, 5 );

const skyAmbientLight = new THREE.HemisphereLight( 0x74ccf4, 0, 1 );

scene.add( sunLight );

scene.add( skyAmbientLight );

scene.add( waterAmbientLight );

clock = new THREE.Clock();//

// animated model

const loader = new GLTFLoader();

loader.load( '../three.js-r163/examples/models/gltf/Michelle.glb', function ( gltf ) {

model = gltf.scene;

model.children[ 0 ].children[ 0 ].castShadow = true;//

mixer = new THREE.AnimationMixer( model );//动画混合器

console.log(gltf.animations);

const action = mixer.clipAction( gltf.animations[ 0 ] );

action.play();

scene.add( model );

} );

// textures

const textureLoader = new THREE.TextureLoader();//图片下载

const floorColor = textureLoader.load( '../three.js-r163/examples/textures/floors/FloorsCheckerboard_S_Diffuse.jpg' );//地面

//这个值定义了纹理贴图在水平方向上将如何包裹,在UV映射中对应于U。

//默认值是THREE.ClampToEdgeWrapping,即纹理边缘将被推到外部边缘的纹素。 其它的两个选项分别是THREE.RepeatWrapping和THREE.MirroredRepeatWrapping。 请参阅texture constants来了解详细信息。

floorColor.wrapS = THREE.RepeatWrapping;

//这个值定义了纹理贴图在垂直方向上将如何包裹,在UV映射中对应于V。

//可以使用与 .wrapS : number相同的选项。

//请注意:纹理中图像的平铺,仅有当图像大小(以像素为单位)为2的幂(2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048、……)时才起作用。 宽度、高度无需相等,但每个维度的长度必须都是2的幂。 这是WebGL中的限制,不是由three.js所限制的。

floorColor.wrapT = THREE.RepeatWrapping;//使用RepeatWrapping,纹理将简单地重复到无穷大 使用MirroredRepeatWrapping, 纹理将重复到无穷大,在每次重复时将进行镜像

//色彩空间

//默认值为THREE.NoColorSpace。 请参阅texture constants来了解其他格式的详细信息

floorColor.colorSpace = THREE.SRGBColorSpace;

const floorNormal = textureLoader.load( '../three.js-r163/examples/textures/floors/FloorsCheckerboard_S_Normal.jpg' );

floorNormal.wrapS = THREE.RepeatWrapping;

floorNormal.wrapT = THREE.RepeatWrapping;

// floor

console.log(uv());//UVNode

const floorUV = uv().mul( 15 );

console.log(floorUV);//OperatorNode

const floorNormalOffset = texture( floorNormal, floorUV )

.xy.mul( 2 )

.sub( 1 )

.mul( .02 )

;

//反射

const reflection = reflector( { resolution: 0.5 } ); // 0.5 is half of the rendering view 0.5是渲染视图的一半

reflection.target.rotateX( - Math.PI / 2 );

reflection.uvNode = reflection.uvNode.add( floorNormalOffset );

scene.add( reflection.target );

//地面材质

const floorMaterial = new MeshPhongNodeMaterial();

floorMaterial.colorNode = texture( floorColor, floorUV )

.add( reflection )

;

const floor = new THREE.Mesh( new THREE.BoxGeometry( 50, .001, 50 ), floorMaterial );

floor.position.set( 0, 0, 0 );

scene.add( floor );

// renderer 渲染器

renderer = new WebGPURenderer( { antialias: true } );

renderer.setPixelRatio( window.devicePixelRatio );//setPixelRatio 设置设备像素比。通常用于避免HiDPI设备上绘图模糊

//setSize 将输出canvas的大小调整为(width, height)并考虑设备像素比,且将视口从(0, 0)开始调整到适合大小 将updateStyle设置为false以阻止对canvas的样式做任何改变。

renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );

renderer.setAnimationLoop( animate );

document.body.appendChild( renderer.domElement );

//性能检测

stats = new Stats();

document.body.appendChild( stats.dom );

//控制器

controls = new OrbitControls( camera, renderer.domElement );

controls.minDistance = 1;//你能够将相机向内移动多少

controls.maxDistance = 10;//你能够将相机向外移动多少

controls.maxPolarAngle = Math.PI / 2;//你能够垂直旋转的角度的下限,范围是0到Math.PI,其默认值为0

controls.autoRotate = true;//将其设为true,以自动围绕目标旋转。请注意,如果它被启用,你必须在你的动画循环里调用.update()

controls.autoRotateSpeed = 1;//当.autoRotate为true时,围绕目标旋转的速度将有多快,默认值为2.0,相当于在60fps时每旋转一周需要30秒

controls.target.set( 0, .5, 0 );//控制器的焦点,.object的轨道围绕它运行。 它可以在任何时候被手动更新,以更改控制器的焦点

controls.update();//更新控制器。必须在摄像机的变换发生任何手动改变后调用

// post-processing 屏幕后处理

const scenePass = pass( scene, camera );

const scenePassColor = scenePass.getTextureNode();//颜色

const scenePassDepth = scenePass.getDepthNode().remapClamp( .3, .5 ); //深度

const scenePassColorBlurred = scenePassColor.gaussianBlur();

scenePassColorBlurred.directionNode = scenePassDepth;

const vignet = viewportTopLeft.distance( .5 ).mul( 1.35 ).clamp().oneMinus();

postProcessing = new PostProcessing( renderer );//后处理

postProcessing.outputNode = scenePassColorBlurred.mul( vignet );

//

window.addEventListener( 'resize', onWindowResize );

}

function onWindowResize() {

camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;

camera.updateProjectionMatrix();

renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );

}

function animate() {

stats.update();

controls.update();

const delta = clock.getDelta();

if ( model ) {

mixer.update( delta );//动画更新

}

postProcessing.render();//后期渲染

}

</script>

</body>

</html>



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