模型
在现实开发中,有时除了需要用代码创建模型之外,多数场景需要加载设计师提供的使用设计软件导出的模型。此时就需要使用模型加载器去加载模型,不同格式的模型需要引入对应的模型加载器,虽然加载器不同,但是使用方式基本上是相同的。下面就是使用 OBJLoader
加载 .obj
格式模型的过程
var loader = new THREE.OBJLoader();
loader.load(model, function (object) {
object.traverse(function (child) {
if (child.isMesh) {
// 对模型子网格的一些操作
}
});
scene.add(object);
});
模型对象主要包括点模型(Points)、线模型(Line)、网格模型(Mesh)等,它们的父类都是Object3D。这意味着可以对这些模型进行旋转、缩放、平移等操作。这些操作通常通过修改模型的属性(如位置position、缩放scale等)或使用相关方法(如translateX、rotateY等)来实现。
点模型(Points):点模型是由几何体的每一个顶点数据渲染为一个方形区域构成的,方形区域的大小可以设置。通常使用点材质(PointsMaterial)来渲染点模型。
线模型(Line):线模型是使用线条去连接几何体的顶点数据构成的。根据顶点的连接方式,线模型可以分为闭环线渲染(LineLoop)和间断性渲染(LineSegments)等类型。
网格模型(Mesh):网格模型是由三个顶点确定一个三角形,通过三角形面绘制渲染几何体的所有顶点,通过一系列的三角形拼接出来一个曲面构成的。如果设置网格模型的wireframe属性为true,所有三角形会以线条形式绘制出来。网格模型通常与各种网格材质(如MeshBasicMaterial、MeshLambertMaterial、MeshPhongMaterial等)一起使用。
Three.js 支持的模型格式:3ds (.3ds)、amf (.amf)、3mf (.3mf)、assimp & assimp2json (.assimp |.json)、awd (.awd)、Babylon (.babylon)、BVH (.bvh)、Collada(.dae |.xml)、OpenCTM (.ctm)、draco(.drc)、FBX(.fbx)、GCode (.gcode)、glTF (.gltf)、Clara(.json)、KMZ(.kmz)、LDraw(.mpd)、LightWave(.lwo)、MD2 (.md2)、MMD(.pmd | .vmd)、nrrd (.nrrd)、obj/obj2 (.obj)、pcd (.pcd)、PDB(.pdb)、PlayCanvas(.json)、ply (.ply)、prwm(.prwm)、sea3d(.sea3d)、stl(.stl)、vrm(.vrm)、vrml(.vrml)、vtk、x等
一、几何体
二维几何体模型
PlaneGeometry(平面几何体)
描述:平面是一个二维的几何体,在three.js中常用于常见地板或背景
PlaneGeometry(width : Float, height : Float, widthSegments : Integer, heightSegments : Integer)
width — 平面沿着 X 轴的宽度。默认值是 20。
height — 平面沿着 Y 轴的高度。默认值是 20。
widthSegments — (可选)平面的宽度分段数,默认值是 30。
heightSegments — (可选)平面的高度分段数,默认值是 30。
const geometry = new THREE.PlaneGeometry(20, 20, 30, 30);
// 创建一个宽度和高度均为5,水平和垂直分段数均为32的平面
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
color: 0xffffff,
side: THREE.DoubleSide
}); // 创建一个白色基本材质,并设置双面渲染
const plane = new THREE.Mesh(geometry, material);
// 将几何体和材质组合成一个网格对象
scene.add(plane);
// 将网格对象添加到场景中
CircleGeometry(圆形几何体)
创建圆形平面,如圆形的标志、按钮或其他平面圆形物体
new THREE.CircleGeometry(radius, segments, thetaStart, thetaLength)
radius
:圆的半径,默认为1。
segments
:沿着圆周的分割段数,默认为8。更大的分割段数会使圆形看起来更平滑。
thetaStart
:起始角(弧度),默认为0。可以用来创建一个不完整的圆形。
thetaLength
:圆弧的角度长度(弧度),默认为2 * Math.PI
(完整圆形)。可以用来创建一个扇形或不完整的圆形。
CircleGeometry(radius : Float, segments : Integer, thetaStart : Float, thetaLength : Float)
radius — 圆形的半径,默认值为12
segments — 分段(三角面)的数量,最小值为3,默认值为32。
thetaStart — 第一个分段的起始角度,默认为0。(three o'clock position)
thetaLength — 圆形扇区的中心角,通常被称为“θ”(西塔)。默认值是2*Pi,这使其成为一个完整的圆。
// 创建一个基本的圆形几何体
const geometry = new THREE.CircleGeometry(12, 32);
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 });
const circle = new THREE.Mesh(geometry, material);
circle.rotation.x = -Math.PI / 2; // 使圆形垂直于地面
scene.add(circle);
RingGeometry(圆环几何体)
环形几何体是一个具有内径和外径的圆环面,可以用于创建戒指、轮子或其他圆形结构。
new THREE.RingGeometry(innerRadius, outerRadius, thetaSegments, phiSegments, thetaStart, thetaLength)
innerRadius
:环形的内半径,默认为0.5。
outerRadius
:环形的外半径,默认为1。
thetaSegments
:沿环形周长的分割段数,默认为8。增加此值可以提高环形的平滑度。
phiSegments
:沿环形厚度方向的分割段数,默认为8。增加此值可以提高环形侧面的平滑度。
thetaStart
:环形起始角度(弧度),默认为0。可以用来创建一个不完整的环形。
thetaLength
:环形的弧长(弧度),默认为Math.PI * 2
(即360度)。可以用来创建一个不完整的环形。
// 创建一个基本的环形几何体
const geometry = new THREE.RingGeometry(1, 5, 32, 8);
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 });
const ring = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(ring);
ShapeGeometry(形状几何体)
描述:从一个或多个路径形状中创建一个单面多边形几何体
const x = 0, y = 0;
const heartShape = new THREE.Shape();
heartShape.moveTo( x + 5, y + 5 );
heartShape.bezierCurveTo( x + 5, y + 5, x + 4, y, x, y );
heartShape.bezierCurveTo( x - 6, y, x - 6, y + 7,x - 6, y + 7 );
heartShape.bezierCurveTo( x - 6, y + 11, x - 3, y + 15.4, x + 5, y + 19 );
heartShape.bezierCurveTo( x + 12, y + 15.4, x + 16, y + 11, x + 16, y + 7 );
heartShape.bezierCurveTo( x + 16, y + 7, x + 16, y, x + 10, y );
heartShape.bezierCurveTo( x + 7, y, x + 5, y + 5, x + 5, y + 5 );
const geometry = new THREE.ShapeGeometry( heartShape );
const material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0x00ff00 } );
const mesh = new THREE.Mesh( geometry, material ) ;
scene.add( mesh );
ShapeGeometry(shapes : Array, curveSegments : Integer)
shapes — 一个单独的shape,或者一个包含形状的Array。Default is a single triangle shape.
curveSegments - Integer - 每一个形状的分段数,默认值为12。
三维几何体模型
BoxGeometry(立方几何体)
描述:立方体是最简单的三维几何体之一,有六个面组成
BoxGeometry(width : Float, height : Float, depth : Float, widthSegments : Integer, heightSegments : Integer, depthSegments : Integer)
width — X 轴上面的宽度,默认值为 15。
height — Y 轴上面的高度,默认值为 15。
depth — Z 轴上面的深度,默认值为 15。
widthSegments — (可选)宽度的分段数,默认值是 1
。
heightSegments — (可选)高度的分段数,默认值是 1
。
depthSegments — (可选)深度的分段数,默认值是 1
。
const geometry = new THREE.BoxGeometry(15, 15, 15);
// 创建一个边长为1的立方体
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
// 创建一个绿色基本材质
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
// 将几何体和材质组合成一个网格对象
scene.add(cube);
// 将网格对象添加到场景中
ConeGeometry(圆锥缓冲几何体)
描述:一个用于生成圆锥几何体的类。
ConeGeometry(radis : Float, height : Float, radialSegments : Integer, heightSegments : Integer, openEnded : Boolean, thetaStart : Float, thetaLength : Float)
radius — 圆锥底部的半径,默认值为1。
height — 圆锥的高度,默认值为1。
radialSegments — 圆锥侧面周围的分段数,默认为32。
heightSegments — 圆锥侧面沿着其高度的分段数,默认值为1。
openEnded — 一个Boolean值,指明该圆锥的底面是开放的还是封顶的。默认值为false,即其底面默认是封顶的。
thetaStart — 第一个分段的起始角度,默认为0。(three o'clock position)
thetaLength — 圆锥底面圆扇区的中心角,通常被称为“θ”(西塔)。默认值是2*Pi,这使其成为一个完整的圆锥。
const geometry = new THREE.ConeGeometry( 5, 20, 32 );
const material = new THREE.MeshBasicMaterial( {color: 0xffff00} );
const cone = new THREE.Mesh( geometry, material );
scene.add( cone );
SphereGeometry(球几何体)
描述:球体是一个完美的立体图形,所有点到中心的距离都相等。
SphereGeometry(radius : Float, widthSegments : Integer, heightSegments : Integer, phiStart : Float, phiLength : Float, thetaStart : Float, thetaLength : Float)
radius — 球体半径,默认为1。
widthSegments — 水平分段数(沿着经线分段),最小值为3,默认值为32。
heightSegments — 垂直分段数(沿着纬线分段),最小值为2,默认值为16。
phiStart — 指定水平(经线)起始角度,默认值为0。。
phiLength — 指定水平(经线)扫描角度的大小,默认值为 Math.PI * 2。
thetaStart — 指定垂直(纬线)起始角度,默认值为0。
thetaLength — 指定垂直(纬线)扫描角度大小,默认值为 Math.PI。
const geometry = new THREE.SphereGeometry(0.5, 32, 32);
// 创建一个半径为0.5,经度和纬度分段数均为32的球体
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 });
// 创建一个红色基本材质
const sphere = new THREE.Mesh(geometry, material);
// 将几何体和材质组合成一个网格对象
scene.add(sphere);
// 将网格对象添加到场景中
CapsuleGeometry(胶囊图形)
描述:CapsuleGeometry是一个胶囊图形类,通过半径和高度来进行构造。使用lathe来进行构造
CapsuleGeometry(radius : Float, length : Float, capSegments : Integer, radialSegments : Integer)
radius — 胶囊半径。可选的; 默认值为5。
length — 中间区域的长度。可选的; 默认值为10。
capSegments — 构造盖子的曲线部分的个数。可选的; 默认值为10。
radialSegments — 覆盖胶囊圆周的分离的面的个数。可选的; 默认值为20。
const geometry = new THREE.CapsuleGeometry( 1, 1, 4, 8 );
const material = new THREE.MeshBasicMaterial( {color: 0x00ff00} );
const capsule = new THREE.Mesh( geometry, material ); scene.add( capsule );
CylinderGeometry(圆柱几何体)
描述:圆柱体由一个顶面,一个底面和一个侧面组成。
CylinderGeometry(radiusTop : Float, radiusBottom : Float, height : Float, radialSegments : Integer, heightSegments : Integer, openEnded : Boolean, thetaStart : Float, thetaLength : Float)
radiusTop — 圆柱的顶部半径,默认值是1。
radiusBottom — 圆柱的底部半径,默认值是1。
height — 圆柱的高度,默认值是1。
radialSegments — 圆柱侧面周围的分段数,默认为32。
heightSegments — 圆柱侧面沿着其高度的分段数,默认值为1。
openEnded — 一个Boolean值,指明该圆锥的底面是开放的还是封顶的。默认值为false,即其底面默认是封顶的。
thetaStart — 第一个分段的起始角度,默认为0。(three o'clock position)
thetaLength — 圆柱底面圆扇区的中心角,通常被称为“θ”(西塔)。默认值是2*Pi,这使其成为一个完整的圆柱。
const geometry = new THREE.CylinderGeometry(1, 1, 1, 32);
// 创建一个顶部和底部半径均为0.5,高度为1,圆周分段数为32的圆柱体
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x0000ff });
// 创建一个蓝色基本材质
const cylinder = new THREE.Mesh(geometry, material);
// 将几何体和材质组合成一个网格对象
scene.add(cylinder);
// 将网格对象添加到场景中
ExtrudeGeometry(挤压几何体)
描述:从一个形状路径中,挤压
const length = 12, width = 8;
const shape = new THREE.Shape();
shape.moveTo( 0,0 );
shape.lineTo( 0, width );
shape.lineTo( length, width );
shape.lineTo( length, 0 );
shape.lineTo( 0, 0 );
const extrudeSettings = {
steps: 2,
depth: 16,
bevelEnabled: true,
bevelThickness: 1,
bevelSize: 1,
bevelOffset: 0,
bevelSegments: 1
};
const geometry = new THREE.ExtrudeGeometry( shape, extrudeSettings );
const material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0x00ff00 } );
const mesh = new THREE.Mesh( geometry, material ) ;
scene.add( mesh );
ExtrudeGeometry(shapes : Array, options : Object)
shapes — 形状或者一个包含形状的数组。
options — 一个包含有下列参数的对象:
curveSegments — int,曲线上点的数量,默认值是12。
steps — int,用于沿着挤出样条的深度细分的点的数量,默认值为1。
depth — float,挤出的形状的深度,默认值为1。
bevelEnabled — bool,对挤出的形状应用是否斜角,默认值为true。
bevelThickness — float,设置原始形状上斜角的厚度。默认值为0.2。
bevelSize — float。斜角与原始形状轮廓之间的延伸距离,默认值为bevelThickness-0.1。
bevelOffset — float. Distance from the shape outline that the bevel starts. Default is 0.
bevelSegments — int。斜角的分段层数,默认值为3。
extrudePath — THREE.Curve对象。一条沿着被挤出形状的三维样条线。Bevels not supported for path extrusion.
UVGenerator — Object。提供了UV生成器函数的对象。
TorusGeometry(圆环几何体)
创建缓慢几何体类似于甜甜圈
new THREE.TorusGeometry(radius, tube, radialSegments, tubularSegments, arc)
radius
:环面的半径(即从环面中心到管中心的距离),默认为100。
tube
:管的半径(即管的厚度),默认为40。
radialSegments
:沿环面径向的分割段数,默认为8。增加此值可以提高环面的平滑度。
tubularSegments
:沿环面管方向的分割段数,默认为6。增加此值可以提高环面的平滑度。
arc
:环面旋转的角度(弧度),默认为Math.PI * 2
(即360度)。可以用来创建一个不完整的环面
TorusGeometry(radius : Float, tube : Float, radialSegments : Integer, tubularSegments : Integer, arc : Float)
radius - 环面的半径,从环面的中心到管道横截面的中心。默认值是1。
tube — 管道的半径,默认值为0.4。
radialSegments — 管道横截面的分段数,默认值为12。
tubularSegments — 管道的分段数,默认值为48。
arc — 圆环的圆心角(单位是弧度),默认值为Math.PI * 2。
// 创建一个基本的环面几何体
const geometry = new THREE.TorusGeometry(10, 3, 32, 32);
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 });
const torus = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(torus);
TorusKnotGeometry(圆环几何体)
描述:创建一个圆环扭结,其特殊形状由一对互质的整数,p和q所定义。如果p和q不互质,创建出来的几何体将是一个环面链接。
const geometry = new THREE.TorusKnotGeometry( 10, 3, 100, 16 );
const material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0xffff00 } );
const torusKnot = new THREE.Mesh( geometry, material );
scene.add( torusKnot );
TorusKnotGeometry(radius : Float, tube : Float, tubularSegments : Integer, radialSegments : Integer, p : Integer, q : Integer)
radius - 圆环的半径,默认值为1。
tube — 管道的半径,默认值为0.4。
tubularSegments — 管道的分段数量,默认值为64。
radialSegments — 横截面分段数量,默认值为8。
p — 这个值决定了几何体将绕着其旋转对称轴旋转多少次,默认值是2。
q — 这个值决定了几何体将绕着其内部圆环旋转多少次,默认值是3。
TetrahedronGeometry(四面几何体)
描述:一个用于生成四面几何体的
TetrahedronGeometry(radius : Float, detail : Integer)
radius — 四面体的半径,默认值为1。
detail — 默认值为0。将这个值设为一个大于0的数将会为它增加一些顶点,使其不再是一个四面体。
OctahedronGeometry(八面几何体)
描述:一个用于创建八面体的
OctahedronGeometry(radius : Float, detail : Integer)
radius — 八面体的半径,默认值为1。
detail — 默认值为0,将这个值设为一个大于0的数将会为它增加一些顶点,使其不再是一个八面体
DodecahedronGeometry(十二面几何体)
描述:一个用于创建十二面几何体的类
DodecahedronGeometry(radius : Float, detail : Integer)
radius — 十二面体的半径,默认值为1。
detail — 默认值为0。将这个值设为一个大于0的数将会为它增加一些顶点,使其不再是一个十二面体。
IcosahedronGeometry(二十面几何体)
描述:一个用于生成二十面体的类
IcosahedronGeometry(radius : Float, detail : Integer)
radius — 二十面体的半径,默认为1。
detail — 默认值为0。将这个值设为一个大于0的数将会为它增加一些顶点,使其不再是一个二十面体。当这个值大于1的时候,实际上它将变成一个球体。
LatheGeometry(车削几何体)
描述:创建具有轴对称的网格,比如花瓶。车削绕着Y轴来进行旋转。
const points = [];
for ( let i = 0; i < 10; i ++ ) {
points.push( new THREE.Vector2( Math.sin( i * 0.2 ) * 10 + 5, ( i - 5 ) * 2 ) );
}
const geometry = new THREE.LatheGeometry( points );
const material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0xffff00 } );
const lathe = new THREE.Mesh( geometry, material );
scene.add( lathe );
LatheGeometry(points : Array, segments : Integer, phiStart : Float, phiLength : Float)
points — 一个Vector2对象数组。每个点的X坐标必须大于0。 Default is an array with (0,-0.5), (0.5,0) and (0,0.5) which creates a simple diamond shape.
segments — 要生成的车削几何体圆周分段的数量,默认值是12。
phiStart — 以弧度表示的起始角度,默认值为0。
phiLength — 车削部分的弧度(0-2PI)范围,2PI将是一个完全闭合的、完整的车削几何体,小于2PI是部分的车削。默认值是2PI。
名称 | 构造器参数 |
ShapeGeometry | 【形状几何体】 shapes — 一个单独的 shape ,或者一个包含形状的 Array 。 curveSegments - Integer - 每一个形状的分段数,默认值为 12 |
TextGeometry | 【文本几何体】 |
TetrahedronGeometry | 【四面几何体】 radius — 四面体的半径,默认值为 1 。detail — 默认值为 0 。将这个值设为一个大于 0 的数将会为它增加一些顶点,使其不再是一个四面体 |
OctahedronGeometry | 【八面几何体】 radius — 八面体的半径,默认值为 1 。detail — 默认值为 0 ,将这个值设为一个大于 0 的数将会为它增加一些顶点,使其不再是一个八面体 |
DodecahedronGeometry | 【十二面几何体】 radius — 十二面体的半径,默认值为 1 。detail — 默认值为 0 。将这个值设为一个大于 0 的数将会为它增加一些顶点,使其不再是一个十二面体 |
IcosahedronGeometry | 【二十面几何体】 radius — 二十面体的半径,默认为 1 。detail — 默认值为 0 。将这个值设为一个大于 0 的数将会为它增加一些顶点,使其不再是一个二十面体。当这个值大于 1 的时候,实际上它将变成一个球体 |
TorusKnotGeometry | 【圆环扭结几何体】 |
PolyhedronGeometry | 【多面几何体】 |
TubeGeometry(管道几何体)
创建管状几何体,根据给定的路径曲线创建一个三维管状物体。
广泛应用于创建管道、血管、电缆等
new THREE.TubeGeometry(path, tubularSegments, radius, [closed])
path
:一个THREE.Curve对象,定义了管状几何体沿着的路径。
tubularSegments
:沿路径方向的分割段数,默认为64。增加此值可以提高管状几何体的平滑度。
radius
:管状几何体的半径,默认为1。这是指从路径到管壁的距离。
closed
:布尔值,指示路径是否应该被视为闭合路径,默认为false。如果为true,则路径的第一个点和最后一个点会被连接起来。
TubeGeometry(path : Curve, tubularSegments : Integer, radius : Float, radialSegments : Integer, closed : Boolean)
path — Curve - 一个由基类Curve继承而来的3D路径。 Default is a quadratic bezier curve.
tubularSegments — Integer - 组成这一管道的分段数,默认值为64。
radius — Float - 管道的半径,默认值为1。
radialSegments — Integer - 管道横截面的分段数目,默认值为8。
closed — Boolean 管道的两端是否闭合,默认值为false。
//1、
class CustomSinCurve extends THREE.Curve {
constructor( scale = 1 ) {
super();
this.scale = scale;
}
getPoint( t, optionalTarget = new THREE.Vector3() ) {
const tx = t * 3 - 1.5;
const ty = Math.sin( 2 * Math.PI * t );
const tz = 0;
return optionalTarget.set( tx, ty, tz ).multiplyScalar( this.scale );
}
}
const path = new CustomSinCurve( 10 );
const geometry = new THREE.TubeGeometry( path, 20, 2, 8, false );
const material = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0x00ff00 } );
const mesh = new THREE.Mesh( geometry, material );
scene.add( mesh );
// 2、创建一个基本的管状几何体
const points = [];
points.push(new THREE.Vector3(0, 0, 0));
points.push(new THREE.Vector3(2, 0, 0));
points.push(new THREE.Vector3(2, 2, 0));
points.push(new THREE.Vector3(0, 2, 0));
const path = new THREE.CatmullRomCurve3(points);
const geometry = new THREE.TubeGeometry(path, 64, 0.2);
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 });
const tube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(tube);
二、材质
名称 | 描述 |
MeshBasicMaterial | 基础网格基础材质,用于给几何体赋予一种简单的颜色,或者显示几何体的线框 |
MeshDepthMaterial | 网格深度材质,这个材质使用从摄像机到网格的距离来决定如何给网格上色。 |
MeshStandardMaterial | 标准网格材质,一种基于物理的标准材质,使用 Metallic-Roughness 工作流程 |
MeshPhysicalMaterial | 物理网格材质,MeshStandardMaterial 的扩展,能够更好地控制反射率。 |
MeshNormalMaterial | 网格法向材质,这是一种简单的材质,根据法向向量计算物体表面的颜色 |
MeshLambertMaterial | 网格 Lambert 材质,这是一种考虑光照影响的材质,用于创建暗淡的、不光亮的物体。 |
MeshPhongMaterial | 网格 Phong 式材质,这是一种考虑光照影响的材质,用于创建光亮的物体 |
MeshToonMaterial | 网格 Phong 式材质,MeshPhongMaterial 卡通着色的扩展。 |
ShaderMaterial | 着色器材质,这种材质允许使用自定义的着色器程序,直接控制顶点的放置方式以及像素的着色方式 |
LineBasicMaterial | 直线基础材质,这种材质可以用于 THREE.Line 直线几何体,用来创建着色的直线。 |
基础网格材质(MeshBasicMaterial)【常用】
一个以简单着色(平面或线框)方式来绘制几何体的材质,这种材质不受光照的影响。常用于背影、2D图形等场景。
参数:
color
:材质颜色。
opacity
:透明度,取值范围为0(完全透明)到1(完全不透明)。
transparent
:布尔值,指示材质是否透明。如果设置为true,则材质将考虑透明度的影响。
map
:纹理贴图。
示例:
const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1);
const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
color: 0x00ff00,
transparent: true,
opacity: 0.5
});
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);
网格材质(MeshLambertMaterial)【常用】
一种非光泽表面的材质,没有镜面高光。适用于模拟一些表面(如未经处理的木材或石材),但不能模拟具有镜面高光的光泽表面。
受光照影响—— 漫反射
参数(继承自THREE.Material
):
color
:材质颜色。
map
:纹理贴图。
alphaMap
:透明度贴图。
emissive
:自发光颜色。
示例:
const material = new THREE.MeshLambertMaterial({ color: 0x00ff00 });
网格材质(MeshPhongMaterial)
支持漫反射和镜面反射光照模型,可以模拟物体表面对光线的漫反射和镜面反射效果。相比于Lambert材质,效果较好,但性能开销较大。
受光照影响——高光
参数:
color
:材质颜色。
specular
:镜面反射颜色。
shininess
:光泽度,控制镜面高光的大小。
示例:
const material = new THREE.MeshPhongMaterial({
color: 0x00ff00,
specular: 0x111111,
shininess: 30
});
法线网格材质(MeshNormalMaterial)【拓展:不常用】
根据法向向量来计算物体表面的颜色。这种材质可以显示网格的法线方向,常用于调试或特殊效果。
注意:法线材质并不支持镜面反射,这里的描述有误。正确的描述应该是它直接显示法线的方向,颜色通常与法线的方向有关。
示例:
const material = new THREE.MeshNormalMaterial();
物理材质(MeshStandardMaterial)
一种高度可配置的材质,专为基于物理的渲染(PBR)设计。通过调整金属度、粗糙度等参数,可以模拟出从非金属到金属的各种材质效果。
受光照影响——物理材质
参数:
color
:材质颜色。
metalness
:金属度,取值范围为0(非金属)到1(金属)。
roughness
:粗糙度,取值范围为0(光滑)到1(粗糙)。
map
:漫反射贴图。
envMap
:环境贴图。
示例:
const material = new THREE.MeshStandardMaterial({
color: 0x00ff00,
metalness: 0,
roughness: 0.5
});
物理材质(MeshPhysicalMaterial)
MeshPhysicalMaterial是Three.js中一种基于物理的材质类型,它提供了更多的物理属性来模拟现实世界中的材料特性。
与MeshStandardMaterial相比,MeshPhysicalMaterial具有额外的物理属性,如清漆层、透光率、反射率、光泽、折射率等,使其更适合模拟具有特定光学特性的材料,如透明材料、半透明材料等。
受光照影响——物理材质
参数:
color:基础颜色,默认为白色(0xffffff)。
map:基础颜色贴图,可以用来替代材质的颜色。
roughness:粗糙度,默认为0.5。粗糙度定义了表面的光滑程度,数值越高,表面越粗糙。
metalness:金属度,默认为0.5。金属度定义了表面的金属程度,数值越高,表面越像金属。
emissive:自发光颜色,默认为黑色(0x000000)。即使在没有光源的情况下,也会显示这个颜色。
clearcoat:清漆层厚度,默认为0。定义了表面的额外涂层,通常用于模拟汽车油漆的效果。
clearcoatRoughness:清漆层粗糙度,默认为0。定义了清漆层的粗糙程度。
ior(Index of Refraction):折射率,默认为1.5。定义了材料的折射率,对于透明或半透明材料特别重要。
transmission:透射,默认为0。定义了光线透过材料的程度,对于透明或半透明材料特别重要。
其他:还包括normalMap(法线贴图)、roughnessMap(粗糙度贴图)、metalnessMap(金属度贴图)、emissiveMap(自发光贴图)、alphaMap(透明度贴图)、displacementMap(置换贴图)等纹理贴图属性,以及opacity(全局透明度)、transparent(是否开启透明模式)、side(指定材质在哪一面渲染)等通用属性。
适用于汽车油漆效果、玻璃、水、金属等材质的创建。
// 创建几何体
const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1);
// 加载基础颜色贴图
const textureLoader = new THREE.TextureLoader();
const colorTexture = textureLoader.load('path/to/color_texture.jpg');
// 创建 MeshPhysicalMaterial
const material = new THREE.MeshPhysicalMaterial({
map: colorTexture, // 基础颜色贴图
color: 0xffffff, // 基础颜色(这里会被贴图覆盖,但可用于没有贴图的部分)
emissive: 0x000000, // 自发光颜色
metalness: 0.5, // 金属度
roughness: 0.5, // 粗糙度
transmission: 1, // 启用透射
ior: 1.5, // 折射率
thickness: 0.1, // 厚度(对于透射效果重要)
side: THREE.DoubleSide // 双面渲染
});
// 创建网格对象
const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(mesh);
MeshToonMaterial
这种材质使用卡通渲染效果,通常用于游戏和动画中。通过梯度纹理来控制阴影效果。
参数:
color
:材质颜色。
gradientMap
:梯度纹理,用于卡通阴影效果。
示例:
const gradientTexture = new THREE.TextureLoader()
.load('path/to/gradient.png');
const material = new THREE.MeshToonMaterial({
color: 0x00ff00,
gradientMap: gradientTexture
});
ShaderMaterial
通过自定义着色器来创建材质,适用于需要高级图形效果的情况。需要编写顶点和片段着色器代码。
参数:
vertexShader
:顶点着色器代码。
fragmentShader
:片段着色器代码。
示例:
const vertexShader = `
varying vec2 vUv;
void main() {
vUv = uv;
gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0);
}
`;
const fragmentShader = `
varying vec2 vUv;
void main() {
gl_FragColor = vec4(vUv, 0.5, 1.0);
}
`;
const material = new THREE.ShaderMaterial({
vertexShader: vertexShader,
fragmentShader: fragmentShader
});
线基础材质(LineBasicMaterial)
用于线条几何体的基本材质。
参数:
color
:线条颜色。
linewidth
:线条宽度(注意:在某些设备上可能不支持,默认为1)。
示例:
const material = new THREE.LineBasicMaterial({ color: 0xff0000 });
const geometry = new THREE.BufferGeometry().setFromPoints([
new THREE.Vector3(-10, 0, 0),
new THREE.Vector3(0, 10, 0),
new THREE.Vector3(10, -10, 0)
]);
const line = new THREE.Line(geometry, material);
scene.add(line);
注意:linewidth
参数在某些渲染器和设备上可能不起作用,如果需要更粗的线条,可以考虑使用其他方法,如创建多边形来模拟线条。
LineDashedMaterial
用于创建虚线效果的材质。
参数:
color
:线条颜色。
dashSize
:虚线的线段长度。
gapSize
:虚线的间隔长度。
scale
:缩放比例,用于调整虚线的密度。
示例:
const material = new THREE.LineDashedMaterial({
color: 0xff0000,
dashSize: 3,
gapSize: 1,
scale: 1
});
点材质(PointsMaterial)
用于点云(点几何体)的材质。
参数:
color
:点的颜色。
size
:点的大小。
map
:点的纹理贴图(注意:在某些情况下可能不支持)。
示例:
const material = new THREE.PointsMaterial({ color: 0xffffff, size: 0.05 });
const geometry = new THREE.BufferGeometry().setFromPoints([
new THREE.Vector3(-10, 10, 0),
new THREE.Vector3(-10, -10, 0),
new THREE.Vector3(10, -10, 0)
]);
const points = new THREE.Points(geometry, material);
scene.add(points);
请注意,示例代码中的路径和参数可能需要根据实际情况进行调整。
精灵材质(SpriteMaterial)
SpriteMaterial是Three.js中的一种材质类型,用于创建二维精灵(Sprite)。
精灵材质常用于渲染图标、粒子系统、UI元素等。
与普通的三维材质不同,SpriteMaterial通常与Sprite对象一起使用,它不支持光照模型,也不考虑摄像机的方向,总是面向摄像机展示其纹理。
参数:
map:基础颜色贴图,用于定义精灵的外观。
color:基础颜色,默认为白色(0xffffff)。
opacity:材质的全局透明度,默认为1(不透明)。
transparent:是否开启透明模式,默认为true。如果设置为true,则需要设置opacity或者使用alphaMap。
blending:混合模式,默认为THREE.NormalBlending。可以设置为THREE.AdditiveBlending、THREE.SubtractiveBlending等。
sizeAttenuation:是否启用尺寸衰减,默认为true。如果启用,则精灵的大小会根据距离摄像机的距离自动调整。
rotation:旋转角度,默认为0。用于控制精灵的旋转角度。
其他:还包括depthTest(是否进行深度测试)、depthWrite(是否写入深度缓冲区)、toneMapped(是否进行色调映射)、fog(是否应用雾效)等属性。
应用场景
SpriteMaterial适用于需要快速实现图标、粒子系统、UI元素等二维元素的场景。
// 加载纹理
const textureLoader = new THREE.TextureLoader();
const spriteTexture = textureLoader.load('path/to/sprite_texture.png');
// 创建 SpriteMaterial
const spriteMaterial = new THREE.SpriteMaterial({
map: spriteTexture, // 基础颜色贴图
color: 0xffffff, // 基础颜色(这里会与贴图混合)
opacity: 0.5, // 透明度
transparent: true, // 开启透明模式
sizeAttenuation: false, // 禁用尺寸衰减(精灵大小不会随距离变化)
rotation: Math.PI / 4 // 旋转45度
});
// 创建 Sprite
const sprite = new THREE.Sprite(spriteMaterial);
sprite.scale.set(100, 100, 1); // 设置精灵的大小(X和Y方向上的大小,Z方向通常保持为1)
sprite.position.set(0, 0, 0); // 设置精灵的位置
scene.add(sprite);
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