three.js 使用粒子系统和材质动画来模拟火焰的运动

three.js 可以使用粒子系统和材质动画来模拟火焰的运动。

使用粒子系统，你可以使用多个粒子来模拟火焰的效果。每个粒子都有一些基本属性，例如位置、大小、颜色等。你可以调整这些属性来模拟火焰的运动，例如，让粒子向上飘浮来模拟烟雾。

使用材质动画，你可以使用帧动画来模拟火焰的运动。帧动画是一种将一个图像序列分成多帧的技术，你可以把每一帧看作是一张照片，连续播放这些照片就可以产生动画效果。在 three.js 中，你可以使用帧动画来改变材质的属性，例如颜色和贴图。

总之，three.js 提供了很多工具来帮助你模拟火焰的运动，你可以根据需要选择最合适的方法来实现你的需求。

相关问题

three.js 使用粒子系统和材质动画来模拟火焰的运动，给出具体代码

以下是一个简单的示例代码，使用 Three.js 的粒子系统和材质动画来模拟火焰的运动：

// 创建一个场景
var scene = new THREE.Scene();

// 创建一个相机
var camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth/window.innerHeight, 0.1, 1000);
camera.position.z = 5;

// 创建一个渲染器
var renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
document.body.appendChild(renderer.domElement);

// 创建一个粒子系统
var particleSystem = new THREE.GPUParticleSystem({
    maxParticles: 1000
});

// 将粒子系统添加到场景中
scene.add(particleSystem);

// 定义火焰材质
var fireMaterial = new THREE.ShaderMaterial({
    uniforms: {
        texture: { value: new THREE.TextureLoader().load( "fire.png" ) }
    },
    vertexShader: document.getElementById( 'fire-vertex-shader' ).textContent,
    fragmentShader: document.getElementById( 'fire-fragment-shader' ).textContent,
    blending: THREE.AdditiveBlending,
    depthTest: false,
    transparent: true,
    vertexColors: true
});

// 创建一个粒子参数对象
var particleOptions = {
    position: new THREE.Vector3(),
    positionRandomness: 0.3,
    velocity: new THREE.Vector3(),
    velocityRandomness: 0.5,
    color: 0xff6600,
    colorRandomness: 0.2,
    turbulence: 0.5,
    lifetime: 2,
    size: 10,
    sizeRandomness: 1,
    texture: fireMaterial.map
};

// 创建一个粒子发射器
var particleEmitter = new THREE.GPUParticleEmitter(particleOptions);

// 将粒子发射器添加到场景中
scene.add(particleEmitter);

// 渲染循环
function animate() {
    requestAnimationFrame(animate);

    // 更新粒子系统和发射器
    var time = Date.now() * 0.001;
    particleSystem.update(time);
    particleEmitter.update(time);

    // 渲染场景
    renderer.render(scene, camera);
}

animate();

其中 `fire-vertex-shader` 和 `fire-fragment-shader` 分别是火焰材质的顶点着色器和片元着色器，可以在 HTML 文件中定义。

<script type="x-shader/x-vertex" id="fire-vertex-shader">
    attribute float size;
    attribute vec3 customColor;

    varying vec3 vColor;

    void main() {
        vColor = customColor;
        vec4 mvPosition = modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );
        gl_PointSize = size * ( 300.0 / -mvPosition.z );
        gl_Position = projectionMatrix * mvPosition;
    }
</script>

<script type="x-shader/x-fragment" id="fire-fragment-shader">
    uniform sampler2D texture;

    varying vec3 vColor;

    void main() {
        gl_FragColor = vec4( vColor, 1.0 );
        gl_FragColor = gl_FragColor * texture2D( texture, gl_PointCoord );
        if ( gl_FragColor.a < 0.5 ) discard;
    }
</script>

这个示例中使用的火焰材质是一张图片 `fire.png`，可以自行替换。如果需要更复杂的火焰效果，可以根据需要修改材质的着色器代码。

使用最新版three.js的粒子系统实现火焰效果

要实现火焰效果，我们可以使用Three.js的粒子系统，并结合一些纹理图像来模拟火焰的外观。

首先，我们需要创建一个粒子系统：

const particleCount = 1000;
const particles = new THREE.Geometry();
const pMaterial = new THREE.PointsMaterial({
  color: 0xff0000,
  size: 0.5,
  map: fireTexture, // 这里是我们用来模拟火焰外观的纹理图像
  blending: THREE.AdditiveBlending,
  transparent: true
});

for (let i = 0; i < particleCount; i++) {
  const particle = new THREE.Vector3(
    Math.random() * 2 - 1,
    Math.random() * 2 - 1,
    Math.random() * 2 - 1
  );
  particles.vertices.push(particle);
}

const particleSystem = new THREE.Points(particles, pMaterial);

我们使用了一个THREE.Geometry对象来存储粒子的位置信息，并创建了一个THREE.PointsMaterial对象来定义粒子的颜色、大小、纹理等属性。在循环中，我们随机生成了1000个三维向量作为粒子的初始位置，并将它们添加到Geometry对象中。

接下来，我们需要将粒子系统添加到场景中并更新粒子的位置：

scene.add(particleSystem);

function animate() {
  requestAnimationFrame(animate);

  for (let i = 0; i < particleCount; i++) {
    const particle = particles.vertices[i];
    particle.y -= 0.01; // 粒子下降的速度
    particle.x += Math.random() * 0.01 - 0.005; // 随机横向偏移
    particle.z += Math.random() * 0.01 - 0.005; // 随机纵向偏移

    if (particle.y < -1) { // 如果粒子掉落到底部，重新回到顶部
      particle.y = 1;
    }
  }

  particles.verticesNeedUpdate = true; // 更新粒子位置信息
  renderer.render(scene, camera);
}

在动画循环中，我们遍历所有粒子，让它们向下移动一定的速度，并且在x和z轴上随机偏移一定的距离。如果粒子掉落到场景底部，我们将它重新回到场景顶部。最后，我们需要设置`particles.verticesNeedUpdate`为true，以便让Three.js知道我们更新了粒子的位置信息。

最后别忘了要在HTML中引入相关的纹理图像和Three.js库：

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/three.js/r128/three.min.js"></script>
<img id="fireTexture" src="fire.png" style="display: none;">

完整的代码如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Fire Effect with Three.js</title>
    <style>
      body {
        margin: 0;
        overflow: hidden;
      }
    </style>
  </head>
  <body>
    <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/three.js/r128/three.min.js"></script>
    <img id="fireTexture" src="fire.png" style="display: none;">
    <script>
      const scene = new THREE.Scene();
      const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
      camera.position.z = 5;

      const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
      renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
      document.body.appendChild(renderer.domElement);

      const particleCount = 1000;
      const particles = new THREE.Geometry();
      const fireTexture = new THREE.TextureLoader().load('fire.png');
      const pMaterial = new THREE.PointsMaterial({
        color: 0xff0000,
        size: 0.5,
        map: fireTexture,
        blending: THREE.AdditiveBlending,
        transparent: true
      });

      for (let i = 0; i < particleCount; i++) {
        const particle = new THREE.Vector3(
          Math.random() * 2 - 1,
          Math.random() * 2 - 1,
          Math.random() * 2 - 1
        );
        particles.vertices.push(particle);
      }

      const particleSystem = new THREE.Points(particles, pMaterial);
      scene.add(particleSystem);

      function animate() {
        requestAnimationFrame(animate);

        for (let i = 0; i < particleCount; i++) {
          const particle = particles.vertices[i];
          particle.y -= 0.01;
          particle.x += Math.random() * 0.01 - 0.005;
          particle.z += Math.random() * 0.01 - 0.005;

          if (particle.y < -1) {
            particle.y = 1;
          }
        }

        particles.verticesNeedUpdate = true;
        renderer.render(scene, camera);
      }

      animate();
    </script>
  </body>
</html>