Three.js?PBR物理渲染屬性及使用方法是什么

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詳解 Three.js PBR 物理渲染

Three.js 是一個流行的基于 WebGL 的 JavaScript 庫，專門用于創建和運行三維動畫和游戲。其中很關鍵的一部分是物理渲染（PBR）。

什么是 PBR？

傳統的渲染技術通常使用 ad hoc 光照模型，但這種方法存在一些問題。例如，在不同的光照條件下，材料的外觀可能會發生變化。PBR 算法通過使用更真實的材質屬性、光照計算和環境地圖來模擬材料與現實世界之間的相互作用。這使得渲染的結果更加逼真，同時也更容易管理。

如何啟用 PBR？

要在 Three.js 中使用 PBR，需要在渲染器中開啟 physicallyCorrectLights 屬性。這告訴 Three.js 你正在使用 PBR 渲染。在設置材料時，可以使用 MeshStandardMaterial 或 MeshPhysicalMaterial 來啟用 PBR 特性。

// 初始化渲染器
const renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true });
renderer.physicallyCorrectLights = true;
// 創建材料
const material = new THREE.MeshStandardMaterial({
  color: 0xffffff,
  metalness: 1, // 金屬度
  roughness: 0.5 // 粗糙度
});
// 創建物體并應用材料
const sphere = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(sphere);

上面的示例使用了 MeshStandardMaterial，但是 MeshPhysicalMaterial 更強大。它允許更高級的屬性，如透明度、折射率和環境映射。

PBR 的屬性

PBR 將材料視為具有多個屬性的物理對象。以下是一些常見的 PBR 屬性：

顏色（color）

這是材料的基本顏色。

const material = new THREE.MeshStandardMaterial({ color: 0xffffff });

金屬度（metalness）

這決定了材料是金屬還是非金屬。金屬材質反射光線，而非金屬材質則散射光線。

const material = new THREE.MeshStandardMaterial({ metalness: 1 });

粗糙度（roughness）

這決定了材質表面的粗糙程度。值越低，表面就越光滑。

const material = new THREE.MeshStandardMaterial({ roughness: 0.5 });

折射率（refractionRatio）

這決定了在不同介質中進入該材料時的光的彎曲程度。

const material = new THREE.MeshPhysicalMaterial({ refractionRatio: 0.5 });

透明度和透明度映射

這決定了材料有多少透明度，并提供一個透明度貼圖。

const material = new THREE.MeshStandardMaterial({
  transparent: true,
  alphaMap: alphaTexture
});

環境映射（environmentMap）

這是將天空盒或球面相機紋理應用到材質上的一種方法，從而使其反射環境中的顏色。

const envMap = new THREE.TextureLoader().load('path/to/envmap.jpg');
const material = new THREE.MeshPhysicalMaterial({ envMap: envMap });

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