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立方纹理(天空盒)和 标准网格材质进阶
学习ThreeJS的捷径立方纹理CubeTexture立方纹理简介立方纹理小案例立方纹理常见错误
StandardMaterial常用属性1. 环境贴图EnvMapEnvMap官方解释在文档中查看envMap的演示效果案例代码
2. 法线贴图NormalMap法线贴图官方介绍法线贴图展示如何获取法线贴图法线贴图案例通过修改法线贴图强度来调整立体感
3. 放射光EmissiveEmissive,自发光,放射光,发光效果的纠正放射光Emissive介绍放射光Emissive的简单案例
4. 其他贴图
关于 Standard材质与其他材质Standard材质用途极其广泛Standard难在经验而非理解其他材质的简单介绍Line材质Basic材质Lambert材质Normal材质Phong材质Physical材质Toon材质Points和Sprite材质Shadow材质Shader材质和RawShader材质其他材质
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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 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 立方纹理CubeTexture 立方纹理简介在开这一篇之前,要先讲一讲立方纹理
上图是一个BoxGeometry的展开图,以及一张随手百度到的天空盒的图片 展开图有很多种,这里不是数学课就以这个为例 如上图的这样的纹理,被贴到盒子6个面的纹理,被称为 立方纹理CubeTexture 立方纹理的官方文档 立方纹理及其简单,就是一套由6张图组成的图片包,这个纹理可以被贴到立方体的六个面,所以我们又有个说法叫它天空盒,而我们使用的图片组合,有时候也被称为全景图,threejs中给的比较官方的名称为立方纹理 threejs官方的CubeTexture案例 立方纹理小案例这里我们以官方的素材在这里开一个简单的案例 一般来说,我们要想让立方纹理完美拼合,threejs有如下加载规则 threeJS中天空盒加载顺序 px,nx,py,ny,pz,nz 或 left,right,top,bottom,front,back 一般提供全景图片全景照片的人,都会刻意标注出来每张图的位置 threejs加载这些图片也极其简单 我的文件结构如上 function addMesh(){ let loader = new THREE.CubeTextureLoader(); //设置加载图片组的路径 loader.setPath('./Park2/'); //threeJS中天空盒加载顺序 px,nx,py,ny,pz,nz 或 left,right,top,bottom,front,back //一定要按顺序加载,否则会出现严重的拼合错误问题 loader.load([ "posx.jpg", "negx.jpg", "posy.jpg", "negy.jpg", "posz.jpg", "negz.jpg", ],(texture)=>{ scene.background = texture; }); }案例效果 scene.background 可以允许使用立方纹理,这样我们生成的背景将具有很强的立体感 立方纹理常见错误如果你的图片没有按顺序加载,大概率就会出现像下面这样的拼合错误问题,包括输出全景图的人命名不规范也会造成相关的问题 StandardMaterial常用属性 1. 环境贴图EnvMap EnvMap官方解释这里的环境贴图的属性,虽然要求是一个Texture,但是我们一般使用的时候,都尽量使用CubeTexture而非常规的Texutre 在文档中查看envMap的演示效果在StandardMaterial官方文档中,我们看到其中有一个属性envMaps 但是设置它似乎没有什么作用,当我们把roughness拉到0,metalness拉到1时,出现了很明显的效果 这里面出现了镜面的效果吗?不是,这里仅仅反射的是 CubeTexture 这里使用的全景图,可以在这个案例中看到效果官方的CubeMap演示 然后我们把颜色拉到白色时,我们就能看到比较清晰的全景图 想要给你的材质添加这种反射效果,也很简单 案例代码 function addMesh(){ let loader = new THREE.CubeTextureLoader(); loader.setPath('./Park2/'); //threeJS中天空盒加载顺序 px,nx,py,ny,pz,nz 或 left,right,top,bottom,front,back loader.load([ "posx.jpg", "negx.jpg", "posy.jpg", "negy.jpg", "posz.jpg", "negz.jpg", ],(texture)=>{ let material = new THREE.MeshStandardMaterial({ roughness:0, metalness:0.5, envMap:texture //创建完立方纹理后,作为StandardMaterial的envMap来使用 }); let geometry = new THREE.BoxGeometry(100,1,1); let mesh = new THREE.Mesh(geometry,material); scene.add(mesh); scene.background = texture; }); }案例效果 接下来就请各位自行研究,看看调整Roughness和Metalness对envMap的影响 2. 法线贴图NormalMap 法线贴图官方介绍简单说,我们看到的很多效果,其实并不是建模的细节有多么精致,而是法线贴图在帮忙 法线贴图展示我们以官方的这个案例为例https://threejs.org/examples/#webgl_nodes_materials_physical_clearcoat 尤其是左下角的这个白色的球,我们看到了很多很多的小坑,但是这些小坑并非是因为模型就是这样,因为法线贴图改变了它的光照 官方的案例源码指引了资源的位置 这个就是这个球体的法线贴图,有没有觉得单独看贴图都有不错的立体感呢? 如何获取法线贴图一般来讲,法线贴图都是由建模师提供 关于法线贴图的具体制作方式,请自行决定是否要去了解与学习 笔者这里仅建议了解清楚法线贴图是什么用途即可 法线贴图案例 let scene,renderer,camera,orbitControls; function init(){ scene = new THREE.Scene(); renderer = new THREE.WebGLRenderer({ alpha:true, antialias:true }); renderer.setSize(window.innerWidth,window.innerHeight); document.body.appendChild(renderer.domElement); camera = new THREE.PerspectiveCamera(60,window.innerWidth/window.innerHeight,0.01,50000); camera.position.set(10,10,10); orbitControls = new OrbitControls(camera,renderer.domElement); //由于法线贴图是受光照影响的,所以我们这里需要添加相机灯 camera.add(new THREE.PointLight()); scene.add(camera); let helper = new THREE.GridHelper(50,10); scene.add(helper); } function addMesh(){ let textureLoader = new THREE.TextureLoader(); textureLoader.load('./golfball.jpg',(texture)=>{ let geometry = new THREE.SphereGeometry(5,32,32); let material = new THREE.MeshStandardMaterial({ normalMap:texture }); let mesh = new THREE.Mesh(geometry,material); scene.add(mesh); }) } function render(){ renderer.render(scene,camera); requestAnimationFrame(render); }代码和上面的envMap一样,特别简单,但是由于添加了法线贴图,使得球体的立体感直线上升 通过修改法线贴图强度来调整立体感同时我们可以通过控制法线贴图的影响比例,来调整法线贴图的效果强度 注意,normalScale是一个vector2对象,也就是说我们需要同时设置x和y的值才能生效 let material = new THREE.MeshStandardMaterial({ normalMap:texture }); //创建材质后,将法线贴图影响降低到0.1 material.normalScale.set(0.1,0.1);修改结果 我们依然能看到一些细节,但是已经不如之前那么强烈了,更像是一个被磨平的球 3. 放射光Emissive Emissive,自发光,放射光,发光效果的纠正先纠正一点,Emissive也有翻译为自发光 ,但是自发光和发光效果是两码事,非常非常多的人把自发光理解为了发光效果,实际上我们常说的自发光,是指 放射光Emissive,而非发光效果 如上图这样的效果我们一般称为发光效果,所以在谈到自发光的时候,绝绝对对不要弄混了 放射光Emissive介绍官方只是对这几个属性做了解释,根本没有讲清楚emissive和emissiveMap是干嘛的 我们在平时使用StandardMaterial的时候,需要使用光源,才能让材质达到一个最好的效果,因为StandardMaterial是对光源有反应的,如果我们本身让物体具有亮度呢? emissive本质上是让这个材质本身具有发光的功能,使得我们不需要创建光源也能看到这个物体 放射光Emissive的简单案例 function addMesh(){ let geometry = new THREE.SphereGeometry(5,32,32); let material = new THREE.MeshStandardMaterial({ emissive:"#ffffff", emissiveIntensity:0.5, }); let mesh = new THREE.Mesh(geometry,material); scene.add(mesh); }这样创建的StandardMaterial,即使你的场景中没有光源,它依然能够被看到 emissive是它本身的光的颜色,一般默认是黑色,因为正常情况下我们使用StandardMaterial都是会添加光源的,所以这里必须为黑色,这里的颜色最终也会参与到颜色计算,一般我们都用白色或黑色 emissive可以理解为不需要光照的 color属性 emissiveMap是 放射光/自发光 贴图,这里的贴图可以理解为,不需要光照的map属性,属性值是一个常规Texture对象,基本上和map一样,不需要做像法线贴图那样的特殊处理 4. 其他贴图关于Standard材质的文档中,还有好几个贴图笔者在这里就不做过多介绍了,很少有用到,如果你们合作的建模师是那种非常专业级的,那么很多的问题可以完全可以用贴图来解决 比如说: 处理透明度的alphaMap, 处理环境遮挡效果的aoMap, 创建凹凸效果的bumpMap 无需光源就能被看到的emissiveMap 无需光照就能反馈光照效果的lightMap 处理金属度的metalnessMap 处理粗糙度的roughnessMap 如果一个模型把上述的贴图全部都包含了,那么我们也无需对场景和模型做太多处理,全部直接导入就能看到比较好的效果了 关于 Standard材质与其他材质 Standard材质用途极其广泛以笔者的经历来说,Standard材质可以说是Threejs的重中之重,几乎所有好看的效果,都是基于StandardMaterial,包括效果更好的MeshPhysicalMaterial,都是基于StandardMaterial的基础上开发的 建模软件里的标准材质,也基本都是对应Threejs中的StandardMaterial Standard难在经验而非理解这个材质其实属性就那么点,但是想用这个材质做出好看的效果,不仅需要你靠着大量的调整数据,增加贴图之类的操作积累经验,背后还需要有一个强力的美术工作者来提供好看的设计方案与贴图 其他材质的简单介绍官方共计提供了18种材质,除去超类Material共计17种,这里对这些材质做简单介绍 Line材质LineBasic和LineDashed在后面讲解线条的时候讲解,难度极低 Basic材质Basic材质主要用于创建完全不受光照影响,然后又不需要好看的效果的物体,比如说指向用的箭头 Lambert材质Lambert材质在做粗糙度物体上比较有优势,如果你的场景中元素特别多,而且都是粗糙的物体,需要从材质角度来优化的话,可以选择不用Standard材质,替换为Lambert材质 Normal材质这个材质笔者仅在做案例时用过一次,除了做彩虹这种五颜六色的东西,笔者想不到有什么东西能用到这个材质 Phong材质低配版的Standard材质,计算量要比Standard要低,理解和学习难度也比Standard材质要低 部分FBX格式的模型,导入到threejs中,会被创建为Phong材质,如果你的项目规定必须用FBX格式,可以自行了解一下这个材质 Physical材质高配版的Standard材质,如果你需要你的项目效果更好,可以使用这个来替代Standard材质 Toon材质卡通材质,感觉更像是官方开发着玩的材质,因为看起来非常有绘画和卡通的感觉 Points和Sprite材质后续在讲到粒子效果和精灵时会着重讲解 Shadow材质专门用于接收阴影的材质,不接收阴影时材质显示为纯透明,当你需要一个东西来接收阴影,但是你又不适合放一个实体的时候,可以使用这个材质 Shader材质和RawShader材质这是整个Threejs最难的地方,Shader创建了threejs,threejs创建了ShaderMaterial来简化Shader的写法,已经对Shader做了简化,但是无法改变Shader本身难度过高的问题 Shader材质也是Threejs的重中之重,但是把它放到材质篇讲对于1~3年经验的threejs开发者来说又难度过高,笔者也只是刚刚入门的水平 所以关于这两种材质后续会有专门的文章着重讲解 其他材质本文没有提到的材质,在笔者的3年经验中从未使用,不做讲解,有兴趣的可以自行学习和了解 下一篇预告Standard材质简单应用 |
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