在three.js中创建自定义着色器
发布时间: 2024-02-10 11:49:27 阅读量: 42 订阅数: 45 
# 1. 简介
## 1.1 什么是three.js
three.js是一个基于WebGL的JavaScript 3D库，可以用来创建复杂的3D场景，在网页中展示动态的3D模型、动画和交互体验。
## 1.2 什么是自定义着色器
自定义着色器是在three.js中用来控制渲染效果的重要手段。它可以让开发者自定义物体的渲染方式，实现更加个性化的视觉效果，例如实现各种特殊的光照效果、材质效果等。
## 1.3 自定义着色器的优势和应用场景
自定义着色器的优势在于可以将渲染的控制权交给开发者，实现更加灵活的渲染效果。在游戏开发、数据可视化、艺术创作等领域都有着广泛的应用场景。通过自定义着色器，可以实现卡通风格、水彩画效果、像素化效果等各种独特的视觉效果。
# 2. 准备工作
在开始创建自定义着色器之前，我们首先要进行一些准备工作来搭建环境和设置基本的HTML结构。
### 2.1 下载并引入three.js库
首先，我们需要下载并引入three.js库，它是一个用于创建和渲染3D图形的JavaScript库。你可以在[官方网站](https://threejs.org/)上下载最新版本的three.js库。下载完成后，将其解压并将`three.js`文件复制到你项目的文件夹中。
然后，在HTML文档中的`<head>`标签内，使用以下代码引入three.js库：
```html
<script src="路径/three.js"></script>
```
记得将`路径`替换为你自己three.js文件所在的路径。
### 2.2 创建基本的HTML结构
接下来，我们需要创建一个基本的HTML结构，用于显示渲染好的3D图形。
在`<body>`标签内，添加一个`<canvas>`元素，用于渲染器显示场景中的内容。同时，设置该`<canvas>`元素的`id`属性为`"canvas"`，以便在JavaScript代码中进行引用。
```html
<body>
<canvas id="canvas"></canvas>
</body>
```
### 2.3 设置渲染器和场景
在JavaScript代码中，我们需要创建一个渲染器和一个场景，用于渲染和展示3D图形。
首先，创建一个`renderer`变量并使用`THREE.WebGLRenderer`类来实例化一个WebGL渲染器。
```js
const renderer = new THREE.WebGLRenderer({ canvas: document.getElementById("canvas") });
```
接下来，设置渲染器的大小，我们将其设置为与浏览器窗口大小相同。
```js
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
```
然后，创建一个`scene`变量并使用`THREE.Scene`类来实例化一个场景。
```js
const scene = new THREE.Scene();
```
最后，我们需要创建一个相机，用于观察场景中的物体。这里我们使用透视相机`THREE.PerspectiveCamera`，并设置其位置和镜头朝向。
```js
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
camera.position.z = 5;
```
到此为止，我们已经完成了准备工作，现在可以继续进行后续的自定义着色器的创建和应用了。
# 3. **3. 创建自定义着色器**
在这一章节中，我们将学习如何创建自定义着色器，并将其应用到物体上。
**3.1 了解着色器语言GLSL**
在开始创建自定义着色器前，我们先来了解一下着色器语言GLSL（OpenGL Shading Language）。GLSL是一种用于编写图形着色器和计算着色器的高级着色器语言。它与C语言具有相似的语法和结构。
通常，着色器由两部分组成：顶点着色器（Vertex Shader）和片元着色器（Fragment Shader）。顶点着色器处理顶点的属性和位置，而片元着色器处理像素的颜色和光照。
**3.2 创建顶点着色器**
让我们来创建一个简单的顶点着色器，该着色器将顶点的位置传递给片元着色器。在代码中，我们使用了vec3类型的变量`position`来表示顶点的位置，通过`attribute`关键字来声明该变量。
```javascript
// 顶点着色器
const vertexShader = `
attribute vec3 position;
void main() {
gl_Position = projectionMatrix * mo
```
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