如何在THREE.js中为精灵应用自定义着色器

How to apply custom shader to sprite in THREE.js

本文关键字：自定义 应用 精灵 THREE js      更新时间：2023-09-26

我希望能够应用一些程序结构的面孔。当我面对这样的需求时，我的第一个任务是制作广告牌，上面画着在开放空间里的核爆炸。我希望把它做成一个动画的径向渐变，我已经部分成功了。

对于每个片段着色器来说，主要的事情是可以访问UV作为统一的变量。

似乎渲染精灵的主要事情是在顶点着色器中访问相机投影矩阵。

这里有个例子http://goo.gl/A7pY01!

现在我想把它画到广告牌精灵上。我本应该用THREE.Sprite和THREE.ShaderMaterial来做这个，但是没有成功。看来，THREE.SpriteMaterial只是精灵的好材料。在检查了一些源代码后，我揭示了为什么精灵是使用插件以一种特殊的方式绘制的。

所以，在我发现自己发明自己的自行车之前，我觉得有必要问别人如何在不使用THREE.js的情况下将自己的自定义着色器放置在自己的自定义精灵上。

所以。经过一些小的研究和工作，我认为THREE.ShaderMaterial是完成这个小任务的最佳选择。多亏了/extras/renderers/plugins/SpritePlugin，我意识到如何使用顶点着色器来形成和定位精灵。我还有一些问题，但我找到了一个很好的解决办法。

为了完成我的任务，首先我创建了一个简单的平面几何:

 var geometry = new THREE.PlaneGeometry( 1, 1 );

并使用它与ShaderMaterial:

            uniforms = {
                cur_time: {type:"f", value:1.0},
                beg_time:{type:"f", value:1.0},
                scale:{type: "v3", value:new THREE.Vector3()}
            };
            var material = new THREE.ShaderMaterial( {
                uniforms: uniforms,
                vertexShader: document.getElementById( 'vertexShader' ).textContent,
                fragmentShader: document.getElementById( 'fragmentShader' ).textContent,
                transparent: true,
                blending:THREE.AdditiveBlending // It looks like real blast with Additive blending!!!
            } );

 var mesh = new THREE.Mesh( geometry, material );
下面是我的着色器:顶点着色器:
        varying vec2 vUv;
        uniform vec3 scale;
        void main() {
            vUv = uv;
            float rotation = 0.0;
            vec3 alignedPosition = vec3(position.x * scale.x, position.y * scale.y, position.z*scale.z);
            vec2 pos = alignedPosition.xy;
            vec2 rotatedPosition;
            rotatedPosition.x = cos( rotation ) * alignedPosition.x - sin( rotation ) * alignedPosition.y;
            rotatedPosition.y = sin( rotation ) * alignedPosition.x + cos( rotation ) * alignedPosition.y;
            vec4 finalPosition;
            finalPosition = modelViewMatrix * vec4( 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
            finalPosition.xy += rotatedPosition;
            finalPosition = projectionMatrix * finalPosition;
            gl_Position =  finalPosition;
        }

我从原始Sprite Plugin源代码中获得顶点着色器，并稍微改变了它。顺便说一句，将+=更改为=会使精灵具有屏幕粘性。这件事浪费了我很多时间。

这是我的片段着色器: 
        uniform float cur_time;
        uniform float beg_time;
        varying vec2 vUv;
        void main() {
            float full_time = 5000.;
            float time_left = cur_time - beg_time;
            float expl_step0 = 0.;
            float expl_step1 = 0.3;
            float expl_max   = 1.;
            float as0 = 0.;
            float as1 = 1.;
            float as2 = 0.;
            float time_perc = clamp( (time_left / full_time), 0., 1. ) ;
            float alphap; 
            alphap = mix(as0,as1, smoothstep(expl_step0, expl_step1, time_perc));
            alphap = mix(alphap,as2, smoothstep(expl_step1, expl_max, time_perc));

            vec2 p = vUv;
            vec2 c = vec2(0.5, 0.5);
            float max_g = 1.;
            float dist = length(p - c) * 2. ;
            float step1 = 0.;
            float step2 = 0.2;
            float step3 = 0.3;
            vec4 color;
            float a0 = 1.;
            float a1 = 1.;
            float a2 = 0.7;
            float a3 = 0.0;

            vec4 c0 = vec4(1., 1., 1., a0 * alphap);
            vec4 c1 = vec4(0.9, 0.9, 1., a1 * alphap);
            vec4 c2 = vec4(0.7, 0.7, 1., a2 * alphap);
            vec4 c3 = vec4(0., 0., 0., 0.);

            color = mix(c0, c1, smoothstep(step1, step2, dist));
            color = mix(color, c2, smoothstep(step2, step3, dist));
            color = mix(color, c3, smoothstep(step3, max_g, dist));
            gl_FragColor = color;
   }

这是一个如何制作多点渐变的例子，按时间动画。有很多优化和一些想法如何使它更漂亮。

但是这个几乎是我想要的。

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