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学习threejs,使用设置lightMap光照贴图创建阴影效果

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👨‍⚕️ 收录于专栏:threejs gis工程师



一、🍀前言

本文详细介绍如何基于threejs在三维场景中设置lightMap光照贴图创建阴影效果,亲测可用。希望能帮助到您。一起学习,加油!加油!

1.1 ☘️THREE.MeshLambertMaterial漫反射材质

THREE.MeshLambertMaterial 是 Three.js 中的一种材质类型,用于模拟物体表面的漫反射效果。这种材质遵循 Lambertian 反射模型,这意味着它会均匀地将接收到的光照散射到各个方向,从而产生较为自然的光照效果。THREE.MeshLambertMaterial 适用于需要模拟漫反射材质的场景,如墙面、木头、纸张等非金属材料。
常用属性:
THREE.MeshLambertMaterial 继承自 THREE.Material,并具有一些特定的属性,可以用来控制材质的外观:
color:材质的颜色,默认为白色(0xffffff)。可以是一个整数,表示十六进制颜色值。
map:基础颜色贴图,可以用来替代材质的颜色。可以是一个 THREE.Texture 对象。
alphaMap:透明度贴图,可以用来定义材质的透明度。可以是一个 THREE.Texture 对象。
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。
emissiveMap:自发光贴图,可以用来定义自发光的颜色。可以是一个 THREE.Texture 对象。
specular:高光颜色,默认为白色(0x111111),但在 THREE.MeshLambertMaterial 中不会生效。
shininess:高光强度,默认为 30,但在 THREE.MeshLambertMaterial 中不会生效。
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 false。如果设置为 true,则需要设置 opacity 或者使用 alphaMap。
side:指定材质在哪一面渲染,可以是 THREE.FrontSide(正面)、THREE.BackSide(背面)或 THREE.DoubleSide(双面)。
wireframe:是否启用线框模式,默认为 false。
visible:是否渲染该材质,默认为 true。
depthTest:是否进行深度测试,默认为 true。
depthWrite:是否写入深度缓冲区,默认为 true。
blending:混合模式,默认为 THREE.NormalBlending。可以设置为 THREE.AdditiveBlending、THREE.SubtractiveBlending 等。
vertexColors:是否启用顶点颜色,默认为 THREE.NoColors。可以设置为 THREE.VertexBasicColors、THREE.VertexColors 或 THREE.FaceColors。
flatShading:是否使用平滑着色,默认为 false。如果设置为 true,则每个面片都将使用平均法线。
envMap:环境贴图,可以用来模拟环境光照。可以是一个 THREE.Texture 对象。
reflectivity:环境光反射率,默认为 1。
refractionRatio:折射率,默认为 0.98。
combine:环境贴图的组合方式,默认为 THREE.MixOperation。

1.2 ☘️光照贴图(Lightmap)

光照贴图(Lightmap)是计算机图形学中用于存储场景中光照信息的纹理贴图。它们通常用于预计算静态光照,以提高实时渲染的性能。光照贴图的数据格式和解析方法可能因具体的渲染引擎和工具而异,但一般来说,光照贴图的数据格式和解析方法可以概括如下:
数据格式
光照贴图通常存储为图像文件,常见的格式包括:
PNG:无损压缩格式,适合存储高质量的光照信息。
JPEG:有损压缩格式,文件较小,但可能会丢失一些细节。
HDR:高动态范围图像格式,适合存储高精度的光照信息。
EXR:一种常用于电影和视觉特效的高动态范围图像格式。
光照贴图的每个像素通常存储光照信息,可能包括以下内容:
RGB值:表示光照的颜色和强度。
Alpha通道:有时用于存储额外的信息,如光照的透明度或遮挡信息。

二、🍀使用设置lightMap光照贴图创建阴影效果

1. ☘️实现思路

  • 1、初始化renderer渲染器
  • 2、初始化Scene三维场景
  • 3、初始化camera相机,定义相机位置 camera.position.set。
  • 4、初始化THREE.AmbientLight环境光源,scene场景加入环境光源,初始化THREE.DirectionalLight平行光源,设置平行光源位置,设置平行光源投影,scene添加平行光源。
  • 5、加载几何模型:创建THREE.AxesHelper坐标辅助工具,创建THREE.PlaneGeometry平面几何体groundGeom,scene场景中加入坐标辅助工具。创建光照纹理贴图lightMap和地板贴图map,传入lightMap和map参数创建THREE.MeshLambertMaterial漫反射材质material,传入groundGeom和material参数创建THREE.Mesh网格对象groudMesh,设置groudMesh的旋转角度,scene场景中加入groudMesh对象。
  • 6、加入controls、gui控制(控制创建的两个立方体是否显示、以及光照贴图的光照强度,具体实现参考下面代码样例),加入stats监控器,监控帧数信息。

2. ☘️代码样例

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>learn54(使用设置LIGHTMAP光照贴图创建阴影效果,不能随着模型位置变化而变化)</title>
    <!--<script src="lib/threejs/127/three.js-master/build/three.js"></script>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/controls/OrbitControls.js"></script>-->
    <script src="lib/threejs/91/three.js"></script>
    <script src="https://johnson2heng.github.io/three.js-demo/lib/js/controls/OrbitControls.js"></script>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/libs/stats.min.js"></script>
    <script src="lib/threejs/127/three.js-master/examples/js/libs/dat.gui.min.js"></script>
    <script src="lib/js/Detector.js"></script>
</head>
<style type="text/css">
    html, body {
        margin: 0;
        height: 100%;
    }

    canvas {
        display: block;
    }
</style>
<body onload="draw()">
</body>
<script>
  var renderer, camera, scene, gui, light, stats, controls, mesh, material
  var initRender = () => {
    renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true})
    renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio)
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
    renderer.setClearColor(0xeeeeee)
    renderer.shadowMap.enabled = true
    document.body.appendChild(renderer.domElement)
  }
  var initScene = () => {
    scene = new THREE.Scene()
    scene.backgroundColor = new THREE.Color(0xa0a0a0)
    scene.fog = new THREE.Fog(0xa0a0a0, 50, 500)
  }
  var initCamera = () => {
    camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 200)
    camera.position.set(0, 12, 15)
  }
  var initGui = () => {
    gui = {
      showBox: () => {
        var material = new THREE.MeshPhongMaterial({color: 0x00ffff})

        // 创建大的立方体
        var geometry = new THREE.BoxGeometry(1.2, 1.2, 1.2)
        var cubeBig = new THREE.Mesh(geometry, material)
        cubeBig.position.y += 0.6
        scene.add(cubeBig)

        var geometrySm = new THREE.BoxGeometry(0.7, 0.7, 0.7)
        var cubeSm = new THREE.Mesh(geometrySm, material)
        cubeSm.position.set(-1.4, 0.35, 0)
        scene.add(cubeSm)
      },
      lightMapIntensity: 1
    }
    var datGui = new dat.GUI()
    datGui.add(gui, 'showBox')
    datGui.add(gui, 'lightMapIntensity', 0, 5).onChange(e => {
      material.lightMapIntensity = e
    })
  }
  var initLight = () => {
    scene.add(new THREE.AmbientLight(0x444444))
    light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff)
    light.position.set(-20, 20, -20)
    light.castShadow = true
    scene.add(light)
  }
  var initModel = () => {
    var helper = new THREE.AxesHelper(50)
    scene.add(helper)

    var groundGeom = new THREE.PlaneGeometry(10, 10, 1, 1)
    var lightMap = new THREE.TextureLoader().load('data/texture/lightMap/lm-1.png')
    var map = new THREE.TextureLoader().load('data/texture/lightMap/floor-wood.jpg')
    material = new THREE.MeshLambertMaterial({
      color: 0x777777,
      lightMap: lightMap,
      map: map
    })
    groundGeom.faceVertexUvs[1] = groundGeom.faceVertexUvs[0]

    var groudMesh = new THREE.Mesh(groundGeom, material)
    groudMesh.rotation.x = -0.5 * Math.PI
    scene.add(groudMesh)
  }
  var initStats = () => {
    stats = new Stats()
    document.body.appendChild(stats.dom)
  }
  var initControls = () => {
    controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement)
    controls.enableDamping = true
  }
  var render = () => {
    renderer.render(scene, camera)
  }
  var onWindowResize = () => {
    camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight
    camera.updateProjectionMatrix()
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
  }
  var animate = () => {
    render()
    stats.update()
    controls.update()
    requestAnimationFrame(animate)
  }
  var draw = () => {
    if(!Detector.webgl)Detector.addGetWebGLMessage()
    initGui()
    initRender()
    initScene()
    initCamera()
    initLight()
    initModel()
    initStats()
    initControls()

    animate()
    window.onresize = onWindowResize
  }
</script>
</html>

效果如下:
在这里插入图片描述


原文地址:https://blog.csdn.net/qq_28419035/article/details/144055383

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