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Three.js?中的屏幕空間環(huán)境光遮蔽SSAO

 更新時間:2023年04月24日 15:23:52   作者:Data_Adventure  
這篇文章主要為大家介紹了Three.js?中屏幕空間環(huán)境光遮蔽SSAO的原理及實(shí)現(xiàn)解析,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪

簡介

在計算機(jī)圖形學(xué)中,環(huán)境光遮蔽(Ambient Occlusion)是一種可以增強(qiáng)場景深度感、模擬陰影效果的技術(shù)。在 Three.js 中,我們可以使用屏幕空間環(huán)境光遮蔽(Screen Space Ambient Occlusion,簡稱 SSAO)來實(shí)現(xiàn)這個效果。本篇文章將詳細(xì)介紹 SSAO 技術(shù)的原理和在 Three.js 中的應(yīng)用。

原理

SSAO 技術(shù)是基于屏幕空間的,即只需要對當(dāng)前幀進(jìn)行處理,而不需要重新渲染場景。它的基本思想是根據(jù)場景中各個像素點(diǎn)周圍的幾何信息(法向量、深度值等)來計算該像素點(diǎn)處的遮蔽程度,然后利用遮蔽程度來調(diào)整該像素點(diǎn)的亮度值。這樣就可以讓場景中較深部分的物體更暗,較淺部分的物體更亮,從而增強(qiáng)場景深度感。

具體來說,SSAO 的實(shí)現(xiàn)過程主要包括以下幾個步驟:

  • 在屏幕空間中生成一組隨機(jī)采樣點(diǎn),每個采樣點(diǎn)都會與當(dāng)前像素點(diǎn)進(jìn)行比較;
  • 計算每個采樣點(diǎn)的深度值和法向量,并用它們來確定該采樣點(diǎn)是否在當(dāng)前像素點(diǎn)的表面附近,即是否被覆蓋;
  • 根據(jù)所有采樣點(diǎn)的遮蔽程度計算出 SSAO 強(qiáng)度值;
  • 將 SSAO 強(qiáng)度值應(yīng)用到當(dāng)前像素點(diǎn)的亮度值上。

通過這種方式,我們就可以在屏幕空間中實(shí)現(xiàn)環(huán)境光遮蔽效果。下面將介紹如何在 Three.js 中實(shí)現(xiàn) SSAO。

實(shí)現(xiàn)

在 Three.js 中實(shí)現(xiàn) SSAO 可以使用內(nèi)置的 SSAOShaderSAOPass 來完成。首先需要在頁面中引入 EffectComposer.js、RenderPass.jsSAOPass.js

<script src="js/three/EffectComposer.js"></script>
<script src="js/three/RenderPass.js"></script>
<script src="js/three/SAOPass.js"></script>

接著,創(chuàng)建一個渲染器(WebGLRenderer)和場景(Scene),并添加一個 Mesh 對象和一個相機(jī)(PerspectiveCamera):

let renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
document.body.appendChild(renderer.domElement);
let scene = new THREE.Scene();
let geometry = new THREE.BoxGeometry(10, 10, 10);
let material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xffffff });
let mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(mesh);
let camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
camera.position.z = 20;

然后,創(chuàng)建一個 RenderPass 對象和一個 SAOPass 對象,并將它們添加到 EffectComposer 中:

let renderPass = new THREE.RenderPass(scene, camera);
let saoPass = new THREE.SAOPass(scene, camera, window.innerWidth, window.innerHeight);
saoPass.params.output = THREE.SAOPass.OUTPUT.Default;
saoPass.params.saoBias = 0.5;
saoPass.params.saoIntensity = 0.05;
saoPass.params.saoScale = 100;
saoPass.params.saoKernelRadius = 10;
saoPass.params.saoMinResolution = 0;
saoPass.params.saoBlur = true;
composer = new THREE.EffectComposer(renderer);
composer.addPass(renderPass);
composer.addPass(saoPass);

可以看到,SAOPass 的參數(shù)包括輸出類型、遮蔽偏差、遮蔽強(qiáng)度、遮蔽比例、遮蔽半徑和最小分辨率等。通過調(diào)整這些參數(shù),可以控制 SSAO 效果的強(qiáng)度和范圍。

最后,在渲染循環(huán)中使用 composer.render() 來渲染場景:

function render() {
  mesh.rotation.x += 0.01;
  mesh.rotation.y += 0.02;
  composer.render();
  requestAnimationFrame(render);
}
render();

至此,我們就完成了在 Three.js 中實(shí)現(xiàn) SSAO 的過程??梢試L試調(diào)整參數(shù),從而得到想要的效果。

總結(jié)

屏幕空間環(huán)境光遮蔽(SSAO)是一種可以增強(qiáng)場景深度感、模擬陰影效果的技術(shù)。在 Three.js 中,我們可以使用內(nèi)置的 SSAOShaderSAOPass 來實(shí)現(xiàn)這個效果。通過控制參數(shù),可以得到不同強(qiáng)度和范圍的 SSAO 效果。

下一篇文件介紹 three.js Bloom 效果

以上就是Three.js 中的屏幕空間環(huán)境光遮蔽SSAO的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Three.js實(shí)現(xiàn)SSAO的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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