簡(jiǎn)介

在計(jì)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(chǎng)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(jiǎn)稱 SSAO）來實(shí)現(xiàn)這個(gè)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(duì)當(dāng)前幀進(jìn)行處理，而不需要重新渲染場(chǎng)景。它的基本思想是根據(jù)場(chǎng)景中各個(gè)像素點(diǎn)周圍的幾何信息（法向量、深度值等）來計(jì)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(chǎng)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(chǎng)景深度感。

具體來說，SSAO 的實(shí)現(xiàn)過程主要包括以下幾個(gè)步驟：

• 在屏幕空間中生成一組隨機(jī)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)都會(huì)與當(dāng)前像素點(diǎn)進(jìn)行比較；
• 計(jì)算每個(gè)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(jì)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 SSAOShader 和 SAOPass 來完成。首先需要在頁(yè)面中引入 EffectComposer.js、RenderPass.js 和 SAOPass.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(gè)渲染器（WebGLRenderer）和場(chǎng)景（Scene），并添加一個(gè) Mesh 對(duì)象和一個(gè)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(gè) RenderPass 對(duì)象和一個(gè) SAOPass 對(duì)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(chǎng)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。可以嘗試調(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(chǎng)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 SSAOShader 和 SAOPass 來實(shí)現(xiàn)這個(gè)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(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！