3D Дизайн: Постпроцессинг и шейдеры в Three.JS

Урок посвящен постпроцессингу и шейдерам в Three.JS, демонстрируя их применение для создания визуальных эффектов. Для практической работы рекомендуется использовать ресурсы с кодом и домашними заданиями (ссылка на урок будет доступна в описании).

Постпроцессинг

Постпроцессинг добавляет визуальные эффекты к проекту, накладывая их на основную камеру. Эффекты применяются ко всем объектам сцены, включая размытие, подсвечивание, отблески и другие.

Для работы с постпроцессингом установите библиотеку @types/three:

1. Остановите запущенный сервер (Ctrl+C).
2. Установите библиотеку: npm install @types/three
3. Запустите сервер: npm run dev

Импортируйте необходимые классы:

import EffectComposer from './postprocessing/EffectComposer.js';
import RenderPass from './postprocessing/RenderPass.js';
import UnrealBloomPass from './postprocessing/UnrealBloomPass.js';

Создайте постпроцессинг:

// Post process
const renderPass = new RenderPass(scene, camera);

const bloomPass = new UnrealBloomPass(
  new THREE.Vector2(window.innerWidth, window.innerHeight),
  1.5, // Сила свечения
  0.4, // Радиус размытия
  0.85  // Порог свечения
);

const composer = new EffectComposer(renderer);
composer.addPass(renderPass);
composer.addPass(bloomPass);

// Вместо renderer.render(...)
composer.render();

В коде:

• renderPass отрисовывает сцену.
• bloomPass добавляет эффект свечения (размытия). Параметры (сила, радиус, порог) настраиваются.
• EffectComposer объединяет renderPass и эффекты.
• composer.render() заменяет renderer.render() для применения эффектов.

После обновления страницы отобразится эффект свечения. Большое количество эффектов может снизить производительность из-за высокого потребления оперативной памяти.

Шейдеры

Шейдеры – специальные программы, управляющие отображением объектов на экране. Они работают на уровне графического процессора, обеспечивая более тонкий контроль внешнего вида объектов, чем стандартные материалы Three.JS.

Существуют два основных типа:

• Вершинный шейдер (Vertex Shader): Управляет положением вершин объекта.
• Фрагментный шейдер (Fragment Shader): Управляет цветом каждого пикселя.

Пример простого шейдера для куба:

// Vertex shader
const vertexShader = `
  uniform vec3 color;
  varying vec3 vPosition;

  void main() {
    vPosition = position;
    gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0);
  }
`;

// Fragment shader
const fragmentShader = `
  uniform vec3 color;
  varying vec3 vPosition;

  void main() {
    gl_FragColor = vec4(vPosition * 0.5 + 0.5, 1.0);
  }
`;

const shaderMaterial = new THREE.ShaderMaterial({
  vertexShader,
  fragmentShader,
});

const cube = new THREE.Mesh(new THREE.BoxGeometry(), shaderMaterial);
scene.add(cube);

В примере:

• vertexShader передает позицию вершины в переменную vPosition.
• fragmentShader использует vPosition для определения цвета каждого пикселя, создавая эффект радуги.
• THREE.ShaderMaterial применяет шейдер к объекту.

Пример демонстрирует базовый принцип работы с шейдерами. Создание сложных шейдеров требует глубокого понимания GLSL.

Постпроцессинг и шейдеры позволяют создавать впечатляющие визуальные эффекты в Three.JS. Несмотря на сложность работы с шейдерами, основы их применения доступны для изучения и использования.