诸位道友,历经三生三世的修炼,今日我们终将登顶三维修仙的巅峰!本章将融合时空法则、物理天道与粒子大道,在浏览器中开辟电影级虚拟宇宙!🌟
章前虚空词典(下)
🔍 元婴境终极术语:
- 后处理链:给仙界加滤镜的造化神镜
- SDF:Signed Distance Field(虚空测距术)
- 光线步进:伪·光线追踪的取巧之道
- 刚体动力学:牛顿法则在仙界的投影
- 计算着色器:调用GPU元神的禁忌秘术
第一转:仙界滤镜·后处理特效链
用EffectComposer打造视觉奇观
// 初始化仙界滤镜系统
const composer = new THREE.EffectComposer(renderer)
composer.addPass(new THREE.RenderPass(scene, camera)) // 添加发光滤镜
const bloomPass = new THREE.UnrealBloomPass()
bloomPass.strength = 1.5
bloomPass.radius = 0.8
composer.addPass(bloomPass) // 添加色彩校正
const colorPass = new THREE.ShaderPass(THREE.ColorCorrectionShader)
colorPass.uniforms.contrast.value = 1.1
composer.addPass(colorPass) // 添加胶片颗粒
const filmPass = new THREE.FilmPass(0.35, 0.95, 2048, false)
composer.addPass(filmPass) // 最终输出
const outputPass = new THREE.OutputPass()
composer.addPass(outputPass)
特效组合原理:
- RenderPass 捕获原始仙界画面
- BloomPass 提取高光区域产生辉光
- ColorCorrection 调整色相/对比度
- FilmPass 添加颗粒模拟电影质感
第二转:伪·光线追踪·镜花水月
屏幕空间光线追踪(SSRT)实现
// 片元着色器中的光线步进
uniform sampler2D envMap;
varying vec3 vWorldPosition; void main() { // 计算视线方向 vec3 viewDir = normalize(vWorldPosition - cameraPosition); // 初始化光线步进 vec3 rayPos = vWorldPosition; vec3 rayStep = reflect(viewDir, normal) * 0.1; // 最大步进次数 for(int i=0; i<32; i++){ rayPos += rayStep; vec4 proj = projectionMatrix * viewMatrix * vec4(rayPos, 1.0); proj.xyz /= proj.w; vec2 uv = proj.xy * 0.5 + 0.5; // 深度测试 float depth = texture2D(depthTexture, uv).r; float sceneZ = perspectiveDepthToViewZ(depth, near, far); float rayZ = viewZToPerspectiveDepth(rayPos.z, near, far); // 碰撞检测 if(rayZ < sceneZ){ vec3 envColor = texture2D(envMap, uv).rgb; gl_FragColor.rgb = mix(gl_FragColor.rgb, envColor, 0.5); break; } }
}
性能优化要诀:
- 限制最大步进次数(32-64次)
- 使用二分查找优化精度
- 对低端设备启用降级方案
第三转:天道法则·物理引擎融合
Three.js × Cannon.js 刚体联动
// 初始化物理天道
const world = new CANNON.World()
world.gravity.set(0, -9.82, 0) // 创建立方体刚体
const boxBody = new CANNON.Body({ mass: 1 })
boxBody.addShape(new CANNON.Box(new CANNON.Vec3(0.5,0.5,0.5)))
boxBody.position.set(0, 10, 0)
world.addBody(boxBody) // 绑定Three.js网格
const boxMesh = new THREE.Mesh( new THREE.BoxGeometry(1,1,1), new THREE.MeshStandardMaterial()
)
scene.add(boxMesh) // 同步循环
function updatePhysics() { world.step(1/60) boxMesh.position.copy(boxBody.position) boxMesh.quaternion.copy(boxBody.quaternion)
} // 碰撞事件监听
boxBody.addEventListener('collide', (e) => { console.log('碰撞能量:', e.contact.getImpactVelocityAlongNormal())
})
高级物理特性:
- 约束关节(HingeConstraint)模拟门轴
- 弹簧系统(Spring) 实现柔体效果
- 触发器体积 检测无形结界
第四转:粒子大道·跨维度穿梭
三维GPU粒子系统
const particleCount = 100000
const positions = new Float32Array(particleCount * 3)
const velocities = new Float32Array(particleCount * 3) // 初始化粒子位置/速度
for(let i=0; i<particleCount; i++){ positions[i*3] = Math.random() * 100 -50 positions[i*3+1] = Math.random() * 100 -50 positions[i*3+2] = Math.random() * 100 -50 velocities[i*3] = Math.random() * 2 -1 velocities[i*3+1] = Math.random() * 2 -1 velocities[i*3+2] = Math.random() * 2 -1
} // 创建粒子几何体
const geometry = new THREE.BufferGeometry()
geometry.setAttribute('position', new THREE.BufferAttribute(positions, 3))
geometry.setAttribute('velocity', new THREE.BufferAttribute(velocities, 3)) // 创建着色器材质
const material = new THREE.ShaderMaterial({ vertexShader: ` attribute vec3 velocity; uniform float time; void main() { vec3 newPos = position + velocity * time; gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(newPos, 1.0); gl_PointSize = 2.0; } `, fragmentShader: ` void main() { gl_FragColor = vec4(0.8, 0.2, 0.5, 1.0); } `
}) // 创建粒子系统
const particles = new THREE.Points(geometry, material)
scene.add(particles)
终极融合:虚空幻境·魔法阵全息投影
综合运用示范
// 创建立体魔法阵
const magicCircle = createSDFGeometry('魔法阵', { resolution: 128, materials: { emissive: new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ffff }), glow: new THREE.ShaderMaterial({/* 自定义辉光材质 */}) }
}) // 添加物理特性
const physicsBody = new CANNON.Body({ type: CANNON.Body.STATIC, shape: new CANNON.Trimesh(magicCircle.geometry)
}) // 绑定粒子系统
const portalParticles = new GPUParticleSystem({ maxParticles: 25000, particleNoiseTex: noiseTexture
}) // 组合后处理链
composer.passes = [ new RenderPass(scene, camera), new SSRRPass(), // 屏幕空间光线追踪 new SAOPass(), // 环境光遮蔽 new BloomPass(), new FilmPass()
] // 启动宇宙循环
function animate() { updatePhysics() portalParticles.update(time) composer.render() requestAnimationFrame(animate)
}
渡劫飞升考核
大千世界创造指标:
- 60FPS流畅运行包含10万+粒子的场景
- 实现镜面反射+折射+焦散效果
- 物理交互延迟低于50ms
- 后处理链消耗不超过8ms
元婴境毕业认证:
✅ 能实现电影级视觉效果
✅ 掌握物理与渲染的深度融合
✅ 可优化复杂场景性能
✅ 了解GPU并行计算原理
(道友请以本章技法创建「虚空擂台」场景,在评论区提交作品链接,本座将亲自授予《Three.js虚空尊者》认证!)
👉 终章预告:《大罗金仙·跨次元融合》,将揭秘:
- WebXR打造元宇宙
- WebAssembly性能突破
- Three.js+React+AI联动
- 自研3D引擎核心架构
三维修仙之旅暂告段落,但道无止境,愿诸位道友在代码虚空中早证混元,我们新次元再见! 🚀🌌