使用three.js着色器创建地球

使用three.js着色器创建地球首先要知道一下几个点

1.着色器的介绍

Webgl绘制图形是基于着色器(shader)的绘图机制,着色器提供了灵活且强大的绘制二维或三维图形的方法,所有Webgl程序必须使用它。

着色器语言类似于c语言,当我们写webgl程序时,着色器语言以字符串的形式嵌入在javascript语言中。

2.ShaderMaterial介绍

three.js中的ShaderMaterial可以让我们自己定制着色器,直接操作像素。我们只需要理解着色器的基本原理。

使用自定义着色器渲染的材质。着色器是用GLSL编写的在GPU 上运行的小程序 。如果需要,您可能需要使用自定义着色器:实现不包含在任何内置材质中的效果将许多对象组合成一个BufferGeometry以提高性能

3.Vertex Shader介绍

作用于每个顶点,通常是处理从世界空间到裁剪空间(屏幕坐标)的坐标转换,后面紧接的是光栅化。

4.Fragment Shader介绍

作用于每个屏幕上的片元(这里可近似理解为像素),通常是计算颜色。

下面是代码

<!DOCTYPE html>

<html>

<head>

  <meta charset="utf-8">

  <title>My first three.js app</title>

  <style>

    body {

      margin: 0;

    }

  </style>

</head>

<body>

  <script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/three.js/r128/three.js"></script>

  <script src="d:/3D/node_modules/@three-ts/orbit-controls/dist/index"></script>

  <script type="module">

    const clock = new THREE.Clock();

    const scene = new THREE.Scene();

    const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);

    const renderer = new THREE.WebGLRenderer({

      antialias: true

    });

    renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);

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

    document.body.appendChild(renderer.domElement);

    let AeroSphere = {

      uniforms: {

        globeTexture: {

          value: new THREE.TextureLoader().load('./global.jpg'),

        },

        time: {

          value: 0,

        },

      },

      vertexShader: [

        'varying vec2 vUv;',

        'varying vec3 vertexNormal;',

        'void main(){',

        'vUv = uv;',

        'vertexNormal = normalize(normalMatrix * normal);', //将法线转换到视图坐标系中

        'gl_Position  = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1);',// 计算顶点着色器中顶点的位置

        '}',

      ].join('\n'),

      fragmentShader: [

        'uniform sampler2D globeTexture;',

        'varying vec2 vUv;',

        'varying vec3 vertexNormal;',

        'void main(){',

        'float intensity = 1.05 -dot(vertexNormal,vec3(0.0,0.0,1.0));',

        'vec3 atmosphere = vec3(0.3 , 0.6 , 1.0) * pow(intensity,1.5);',

        ' gl_FragColor = vec4(atmosphere + texture2D(globeTexture,vUv).xyz,1.0);',

        '}',

      ].join('\n'),

    };

    let Atmosphere = {

      uniforms: {

        time: {

          value: 0,

        },

      },

      vertexShader: [

        'varying vec3 vertexNormal;',

        'varying vec2 depthUv;',

        'void main(){',

        'vertexNormal = normalize(normalMatrix * normal);', //将法线转换到视图坐标系中

        'gl_Position  = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0);',// 计算顶点着色器中顶点的位置

        'depthUv = gl_Position.xy/1.0 + 0.5;',

        '}',

      ].join('\n'),

      fragmentShader: [

        'varying vec3 vertexNormal;',

        'varying vec2 depthUv;',

        'uniform float time;',

        'void main(){',

        'float step = abs(time - depthUv.x);',

        'if(step < 0.02){',

        'float d =  (1.0 - step * 50.0);',

        '}',

        'float intensity = pow(0.5 - dot(vertexNormal, vec3(0.3 ,1 , 1)) ,0.5);',

        ' gl_FragColor = vec4(0.3, 0.6 , 1.0  , 1.0) * intensity;',

        '}',

      ].join('\n'),

    };

    const sphere = new THREE.Mesh(new THREE.SphereGeometry(5, 50, 50), new THREE.ShaderMaterial({

      vertexShader: AeroSphere.vertexShader,

      fragmentShader: AeroSphere.fragmentShader,

      uniforms: AeroSphere.uniforms,

    }))

    const atmosphere = new THREE.Mesh(new THREE.SphereGeometry(5, 50, 50), new THREE.ShaderMaterial({

      vertexShader: Atmosphere.vertexShader,

      fragmentShader: Atmosphere.fragmentShader,

      uniforms: Atmosphere.uniforms,

      blending: THREE.AdditiveBlending,

      side: THREE.BackSide

    }))

    atmosphere.scale.set(1.05, 1.05, 1.05)

    scene.add(sphere)

    scene.add(atmosphere)

    camera.position.z = 12

    const animate = function () {

      requestAnimationFrame(animate);

      renderer.render(scene, camera);

      sphere.rotation.y += 0.005

      const delta = clock.getDelta();

      const time = (clock.getElapsedTime() / 5) % 1;

      if (AeroSphere.uniforms) {

        Atmosphere.uniforms.time.value = time;

      }

    };

    animate();

  </script>

</body>

</html>

以上为个人拙见不喜勿喷,谢谢观看

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