【ThreeJS基础教程-初识Threejs】1.4.1 更好的视觉效果-使用材质与灯光

2023-10-09 23:50
文章标签 初识 使用 1.4 材质 基础教程 更好 threejs 灯光 视觉效果

本文主要是介绍【ThreeJS基础教程-初识Threejs】1.4.1 更好的视觉效果-使用材质与灯光，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

更好的视觉效果-使用材质与灯光

  • 学习ThreeJS的捷径
  • 使用灯光与材质
  • 案例解析
    • 使用MeshStandardMaterial给演员换身新衣服
    • 用灯光照亮换了新衣服(新材质)的演员(方块)
    • 控制开关灯
    • 我想知道灯光在哪
    • 我觉得场景太暗了
    • 环境光AmbientLight
    • 使用lil.gui(dat.gui)来控制灯光强度和颜色，以调整到一个比较完美的效果
  • 完整demo代码：

学习ThreeJS的捷径

本段内容会写在0篇以外所有的，本人所编写的Threejs教程中

对，学习ThreeJS有捷径
当你有哪个函数不懂的时候，第一时间去翻一翻文档
当你有哪个效果不会做的时候，第一时间去翻一翻所有的案例，也许就能找到你想要的效果
最重要的一点，就是，绝对不要怕问问题，越怕找找别人问题，你的问题就会被拖的越久

如果你确定要走WebGL/ThreeJS的开发者路线的话，以下行为可以让你更快的学习ThreeJS

  1. 没事就把所有的文档翻一遍，哪怕看不懂，也要留个印象，至少要知道Threejs有什么
  2. 没事多看看案例效果，当你记忆的案例效果足够多时，下次再遇到相似问题时，你就有可能第一时间来找对应的案例，能更快解决你自己的问题
  3. 上述案例不只是官网的案例，郭隆邦技术博客，跃焱邵隼，暮志未晚等站点均有不少优质案例，记得一并收藏
    http://www.yanhuangxueyuan.com/ 郭隆邦技术博客
    https://www.wellyyss.cn/ 跃焱邵隼
    http://www.wjceo.com/ 暮志未晚
    这三个站点是我最常逛的站点，推荐各位有事没事逛一下，看看他们的案例和写法思路，绝对没坏处

使用灯光与材质

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title><style>canvas{display: block;}body {margin: 0;overscroll-behavior: none;}#btns{position: absolute;top:10%;width: 500px;height: 100px;left: 50%;transform:translateX(-50%);}</style>
</head>
<body>
<div id="btns"><input type="button" value="关灯" id="openLight">
</div><!-- Import maps polyfill -->
<!-- Remove this when import maps will be widely supported -->
<script async src="https://unpkg.com/es-module-shims@1.3.6/dist/es-module-shims.js"></script><script type="importmap">{"imports": {"three": "../three.js-master/build/three.module.js"}}</script>
<script type="module">import * as THREE from '../three.js-master/build/three.module.js';import {OrbitControls} from "../three.js-master/examples/jsm/controls/OrbitControls.js";import {GUI} from "../three.js-master/examples/jsm/libs/lil-gui.module.min.js"import Stats from "../three.js-master/examples/jsm/libs/stats.module.js"let scene,renderer,camera,orbitControls;let stats,gui;let light;let mesh;function init(){scene = new THREE.Scene();renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});renderer.setSize(window.innerWidth,window.innerHeight);document.body.appendChild(renderer.domElement);camera = new THREE.PerspectiveCamera(60,window.innerWidth/window.innerHeight,1,1000);camera.position.set(10,10,10);orbitControls = new OrbitControls(camera,renderer.domElement);let helper = new THREE.AxesHelper(5);scene.add(helper);light = new THREE.PointLight(0xffffff,1.0);light.position.y += 5;scene.add(light);stats = new Stats({width:500});document.body.appendChild(stats.dom);gui = new GUI();}function addMesh(){let geometry = new THREE.BoxGeometry(1,1,1);let material = new THREE.MeshStandardMaterial({color:"#ff0000"});mesh = new THREE.Mesh(geometry,material);scene.add(mesh);}function addGUI(){}function addEvent(){let btn = document.getElementById("openLight");btn.onclick = ()=>{if(light.intensity === 0){light.intensity = 1;btn.value = "关灯";}else{light.intensity = 0;btn.value = "开灯";}}}function render(){renderer.render(scene,camera);requestAnimationFrame(render);mesh.rotation.x += 0.01;mesh.rotation.y += 0.01;stats.update();}init();addMesh();addGUI();addEvent();render();
</script>
</body>
</html>

关灯效果
开灯效果

本案例中，我们去掉了渲染器设置的背景透明，使用了默认颜色的背景

在关灯状态下，我们只能看到有一个方块在中心旋转，但是我们无法区分它的颜色

在开灯状态下，我们就能看到这个方块，同时，我们也能看清楚它的棱角了，比起之前的纯色方块来说，这个方块的效果要好一些

案例解析

多数代码在我的前面几篇文章已经解析完成，本篇仅针对新出现的代码进行解析

使用MeshStandardMaterial给演员换身新衣服

        let geometry = new THREE.BoxGeometry(1,1,1);let material = new THREE.MeshStandardMaterial({color:"#ff0000"});mesh = new THREE.Mesh(geometry,material);scene.add(mesh);

前一篇的addMesh()函数中，我们使用的是MeshBasicMaterial，MeshBasicMaterial是一种不受光照影响的材质，关于MeshBasicMaterial的使用技巧和应用范围将在后面单独出一篇教程详细介绍

本篇这里使用的材质为：MeshStandaradMaterial（标准网格材质）
以下为官方解释
在这里插入图片描述
https://threejs.org/docs/index.html?q=meshs#api/zh/materials/MeshStandardMaterial

当然，官方的解释不只是这些，这里我们只需要先知道，这种材质会受到光照影响，如果场景中完全没有灯光，或者灯光亮度为0时，我们将什么都看不到，只有一片黑

如果把方块看做演员，MeshBasic材质这种不受光照影响的，可以认为是穿了夜光的衣服，而MeshStandardMaterial是一种更复杂的材料，而初始的状态是需要有光才能看到

现实中亦是如此，在完全黑暗的屋子下，我们什么也看不到

用灯光照亮换了新衣服(新材质)的演员(方块)

既然我们的演员的衣服不带夜光，那么我们就要给它添加一盏灯

这里我们选用点光源来模拟灯泡效果

       light = new THREE.PointLight(0xffffff,1.0);light.position.y += 5;scene.add(light);

这里因为我们需要用按钮控制灯光，且单独用一个addEvent()专门添加dom事件，所以这里将灯光写在全局变量中，正常的开发中，如果不涉及灯光的改变效果，灯光可以不放到全局变量

构造器：new PointLight( color:Integer, intensity:Float ,distance:Number,decay:Float);
color：灯光颜色
intensity：灯光亮度
distance : 灯光的辐射范围，以现实中的灯泡来说，灯泡一般都会有一个照亮范围，距离越近越亮，一直到某个地方光完全消失，distance就是用于控制点光源照亮极限的属性，默认为无限大，根据实际情况使用该值即可
decay: 官方解释为：沿着光照距离的衰退量，本案例中并未使用，暂时可以先不用刻意去理解它，感兴趣的同学可以单独开一个案例自己先研究研究

后续会专门有一篇教程来介绍点光源，本篇仅使用color和intensity，下面的两个属性建议现在了解即可

在这里插入图片描述
点光源官方文档：https://threejs.org/docs/index.html?q=light#api/zh/lights/PointLight

当你的灯光是白色，且亮度为1时，创建灯光时可以直接这样写：

light = new THREE.PointLight();

默认值其实就是颜色白色，灯光强度为1

然后就是灯泡要放到演员上方，如果放在(0,0,0)点的话，就放在了方块内部，在内部是不可能照亮外部的（StandardMaterial并不是透光材料）
所以这里我们将灯光移动到了(0,5,0)的位置

	light.position.y += 5;

最后我们把灯光添加到场景中即可

	scene.add(light)

控制开关灯

在这篇教程中，笔者添加了一组用于添加按钮的< div >并添加了对应的css，后续的按钮均会添加到这里，按钮事件的绑定与css的部分在这里不做任何讲解，能看到这里的基本上都是有一定经验的前端了，无需多做解释

    function addEvent(){let btn = document.getElementById("openLight");btn.onclick = ()=>{if(light.intensity === 0){light.intensity = 1;btn.value = "关灯";}else{light.intensity = 0;btn.value = "开灯";}}}

这里我们判断灯光的当前强度，当灯光强度为1时，我们的按钮显示文字为关灯，点击按钮效果设置为让灯光强度设置为0

我想知道灯光在哪

这里我们可以在创建好灯光后，添加这样一个Helper

        let pointLightHelper = new THREE.PointLightHelper( light, 1 );scene.add( pointLightHelper );

pointlightHelper官方文档
https://threejs.org/docs/index.html?q=light#api/zh/helpers/PointLightHelper
在这里插入图片描述

添加helper之后的效果
在这里插入图片描述

我觉得场景太暗了

那么我们可以添加一个环境光，同时降低点光源的亮度，使场景亮度保持在1左右

	let ambientLight = new THREE.AmbientLight( 0xffffff,0.5);scene.add(ambientLight)light = new THREE.PointLight(0xffffff,0.5);light.position.y += 5;scene.add(light);

在这里插入图片描述

这样既保持了方块的明暗效果，同时也让过暗的地方变的稍微能够看到一些

环境光AmbientLight

构造器：new AmbientLight( color, intensity)
color：灯光颜色
intensity：灯光强度
环境光会影响整个场景的亮度，但不包括设置了不受光照影响材质的物体，如MeshBasicMaterial的物体均不会受环境光影响

官方文档
https://threejs.org/docs/index.html?q=light#api/zh/lights/AmbientLight
在这里插入图片描述

使用lil.gui(dat.gui)来控制灯光强度和颜色，以调整到一个比较完美的效果

    function addGUI(){let params = {pointLightIntensity:light.intensity,pointLightColor:"#ffffff",ambientIntensity:ambientLight.intensity,ambientColor:"#ffffff"};gui.add(params,"pointLightIntensity",0,2).step(0.01).name("点光源亮度").onChange((value)=>{light.intensity = value;});gui.add(params,"ambientIntensity",0,2).step(0.01).name("环境光亮度").onChange((value)=>{ambientLight.intensity = value;});gui.addColor(params,'pointLightColor').listen().name('点光源颜色').onChange(function (value){light.color = new THREE.Color(value);});gui.addColor(params,'ambientColor').listen().name('环境光颜色').onChange(function (value){ambientLight.color = new THREE.Color(value);});}

同时，我们把创建Mesh的MeshStandardMaterial修改为白色，使得默认创建一个白色方块

        let material = new THREE.MeshStandardMaterial({color:"#ffffff"});

在这里插入图片描述
接下来就可以享受一下设计们的工作了，调整光源颜色和光照强度
就请各位亲自操作一下，感受一下光，点光源和环境光对物体的影响

函数： gui.addColor(对象，属性名)
这里我们创建了一个单独的params，用于方便处理颜色
函数：gui.addColor().listen() 用于监听事件动态改变颜色

其他用法均与之前介绍的dat.gui的用法一致

我们这里修改颜色使用color = new THREE.Color()，主要目的是语义明确

当我们在调试方块的时候，发现了一个问题，就是，我们的开灯和关灯，设置了灯光强度，但是右上角的LIL.GUI没有跟着变化，此时只需要手动修改一下它的值即可

但是这个功能并不常用，一般情况下，lil.gui是不会应用到实际项目中，这个gui实在太low了，还是老老实实用于调试程序比较好

function addEvent(){let btn = document.getElementById("openLight");btn.onclick = ()=>{if(light.intensity === 0){light.intensity = 1;btn.value = "关灯";gui.children[0].setValue(1);}else{light.intensity = 0;btn.value = "开灯";gui.children[0].setValue(0);}}}

函数：gui.children[0].setValue() 用于手动更新lil.gui的值

完整demo代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title><style>canvas{display: block;}body {margin: 0;overscroll-behavior: none;}#btns{position: absolute;top:10%;width: 500px;height: 100px;left: 50%;transform:translateX(-50%);}</style>
</head>
<body>
<div id="btns"><input type="button" value="关灯" id="openLight">
</div><!-- Import maps polyfill -->
<!-- Remove this when import maps will be widely supported -->
<script async src="https://unpkg.com/es-module-shims@1.3.6/dist/es-module-shims.js"></script><script type="importmap">{"imports": {"three": "../three.js-master/build/three.module.js"}}</script>
<script type="module">import * as THREE from '../three.js-master/build/three.module.js';import {OrbitControls} from "../three.js-master/examples/jsm/controls/OrbitControls.js";import {GUI} from "../three.js-master/examples/jsm/libs/lil-gui.module.min.js"import Stats from "../three.js-master/examples/jsm/libs/stats.module.js"let scene,renderer,camera,orbitControls;let stats,gui;let light,ambientLight;let mesh;function init(){scene = new THREE.Scene();renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias:true});renderer.setSize(window.innerWidth,window.innerHeight);document.body.appendChild(renderer.domElement);camera = new THREE.PerspectiveCamera(60,window.innerWidth/window.innerHeight,1,1000);camera.position.set(10,10,10);orbitControls = new OrbitControls(camera,renderer.domElement);let helper = new THREE.AxesHelper(5);scene.add(helper);ambientLight = new THREE.AmbientLight( 0xffffff,0.3);scene.add(ambientLight)light = new THREE.PointLight(0xffffff,0.7);light.position.y += 5;scene.add(light);let pointLightHelper = new THREE.PointLightHelper( light, 1 );scene.add( pointLightHelper );stats = new Stats({width:500});document.body.appendChild(stats.dom);gui = new GUI();}function addMesh(){let geometry = new THREE.BoxGeometry(1,1,1);let material = new THREE.MeshStandardMaterial({color:"#ffffff"});mesh = new THREE.Mesh(geometry,material);scene.add(mesh);}function addGUI(){let params = {pointLightIntensity:light.intensity,pointLightColor:"#ffffff",ambientIntensity:ambientLight.intensity,ambientColor:"#ffffff"};gui.add(params,"pointLightIntensity",0,2).step(0.01).name("点光源亮度").onChange((value)=>{light.intensity = value;});gui.add(params,"ambientIntensity",0,2).step(0.01).name("环境光亮度").onChange((value)=>{ambientLight.intensity = value;});gui.addColor(params,'pointLightColor').listen().name('点光源颜色').onChange(function (value){light.color = new THREE.Color(value);});gui.addColor(params,'ambientColor').listen().name('环境光颜色').onChange(function (value){ambientLight.color = new THREE.Color(value);});}function addEvent(){let btn = document.getElementById("openLight");btn.onclick = ()=>{if(light.intensity === 0){light.intensity = 1;btn.value = "关灯";gui.children[0].setValue(1);}else{light.intensity = 0;btn.value = "开灯";gui.children[0].setValue(0);}}}function render(){renderer.render(scene,camera);requestAnimationFrame(render);mesh.rotation.x += 0.01;mesh.rotation.y += 0.01;stats.update();}init();addMesh();addGUI();addEvent();render();
</script>
</body>
</html>

这篇关于【ThreeJS基础教程-初识Threejs】1.4.1 更好的视觉效果-使用材质与灯光的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/176435。

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