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学习threejs,使用设置bumpMap凹凸贴图创建褶皱,实现贴图厚度效果

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一、🍀前言

本文详细介绍如何基于threejs在三维场景中使用设置bumpMap凹凸贴图创建褶皱,实现贴图厚度效果,亲测可用。希望能帮助到您。一起学习,加油!加油!

1.1 ☘️THREE.MeshPhongMaterial高光材质

THREE.MeshPhongMaterial 是 Three.js 中的一种材质类型,用于模拟物体表面的光照效果,包括漫反射(diffuse)和镜面反射(specular)。这种材质遵循 Phong 反射模型,可以模拟出光滑表面的高光效果,因此非常适合用来渲染金属、塑料、瓷器等具有光泽表面的物体。
常用属性:
THREE.MeshPhongMaterial 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:材质的基本颜色,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)。高光颜色定义了镜面反射的颜色。
shininess:高光强度,默认为 30。高光强度定义了高光区域的锐度,数值越高,高光越集中。
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。
bumpMap:凹凸贴图,可以用来模拟表面细节。可以是一个 THREE.Texture 对象。
bumpScale:凹凸贴图的比例,默认为 1。
normalMap:法线贴图,可以用来模拟表面细节。可以是一个 THREE.Texture 对象。
normalScale:法线贴图的比例,默认为 Vector2(1, 1)。
displacementMap:置换贴图,可以用来改变表面的高度。可以是一个 THREE.Texture 对象。
displacementScale:置换贴图的比例,默认为 1。
displacementBias:置换贴图的偏移,默认为 0。

1.2 bumpMap 凹凸贴图

凹凸贴图用于为材质增加厚度,在三维环境中使表面产生凹凸不平的视觉效果。
它主要的原理是通过改变表面光照的法线。凹凸贴图是一种灰度图像素的密集程度定义的是凹凸的程度。凹凸贴图只包含像素的相对高度,不包含倾斜方向的信息,凹凸贴图不会改变物体的形状。

二、🍀使用设置bumpMap凹凸贴图创建褶皱,实现贴图厚度效果

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,设置相机方向camera.lookAt
  • 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.PlaneBufferGeometry平面几何体、THREE.GridHelper地板割线,scene场景中加入创建的平面几何体和地板割线。创建墙纹理贴图对象normal和墙纹理凹凸贴图对象bump,根据创建的墙纹理创建两个THREE.MeshPhongMaterial高光材质对象material1、material2,创建立方体THREE.BoxGeometry对象geometry,根据立方体geometry和材质THREE.MeshPhongMaterial对象创建两个THREE.Mesh网格对象cube1、cube2并设置位置,scene场景中加入cube1和cube2。具体实现参考代码样例。
  • 6、加入gui、controls控制,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>learn52(使用设置BUMPMAP凹凸贴图创建褶皱,实现贴图厚度效果)</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/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, cube1, cube2
  var initRender = () => {
    renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true})
    renderer.setClearColor(0xeeeeee)
    renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio)
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
    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, 5, 50)
  }
  var initCamera = () => {
    camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 200)
    camera.position.set(0, 5, 15)
  }
  var initGui = () => {
    gui = {
      bump: 0.03,
      animation: false
    }
    var datGui = new dat.GUI()
    datGui.add(gui, 'bump', -1, 1).onChange(e => {
      cube1.material.bumpScale = e
    })
    datGui.add(gui, 'animation')
  }
  var initLight = () => {
    scene.add(new THREE.AmbientLight(0x444444))
    light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff)
    light.position.set(0, 20, 10)
    light.castShadow = true
    scene.add(light)
  }
  var initModel = () => {
    var helper = new THREE.AxesHelper(50)
    scene.add(helper)

    // 地板
    var mesh = new THREE.Mesh(new THREE.PlaneBufferGeometry(200, 200), new THREE.MeshPhongMaterial({
      color: 0xffffff,
      depthWrite: false
    }))
    mesh.rotation.x = -0.5 * Math.PI
    mesh.receiveShadow = true
    scene.add(mesh)

    // 加载地板割线
    var grid = new THREE.GridHelper(200, 50, 0x000000, 0x000000)
    grid.material.opacity = 0.2
    grid.material.transparent = true
    scene.add(grid)

    var bump = new THREE.TextureLoader().load('data/texture/wall/brick_bump.jpg')
    var normal = new THREE.TextureLoader().load('data/texture/wall/brick_diffuse.jpg')

    var material1 = new THREE.MeshPhongMaterial({
      map: normal
    })
    material1.bumpMap = bump
    material1.bumpScale = 0.03
    var geometry = new THREE.BoxGeometry(8, 8, 4)
    cube1 = new THREE.Mesh(geometry, material1)
    cube1.position.set(-5, 5, 0)
    scene.add(cube1)

    var material2 = new THREE.MeshPhongMaterial({
      map: normal
    })
    cube2 = new THREE.Mesh(geometry, material2)
    cube2.position.set(5, 5, 0)
    scene.add(cube2)
  }
  var initStats = () => {
    stats = new Stats()
    document.body.appendChild(stats.dom)
  }
  var initControls = () => {
    controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement)
    controls.enableDamping = true
  }
  var render = () => {
    if (gui.animation) {
      cube1.rotation.y += 0.01
      cube2.rotation.y -= 0.01
    }
    controls.update()
  }
  var animate = () => {
    render()
    stats.update()
    renderer.render(scene, camera)
    requestAnimationFrame(animate)
  }
  var onWindowResize = () => {
    camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight
    camera.updateProjectionMatrix()
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)
  }
  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

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