【Three.js--manual script】4.光照

先调整相机的设置

const fov = 45;
const aspect = 2;  // canvas 的默认宽高 300:150
const near = 0.1;
const far = 100;
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(fov, aspect, near, far);

在基础场景下，移动相机位置

camera.position.set(0, 10, 20);

添加一个 OrbitControls。OrbitControls 让我们可以围绕某一个点旋转控制相机。OrbitControls 是 three.js 的可选模块，所以我们首先需要引入这个模块

import * as THREE from 'three';
import {OrbitControls} from 'three/addons/controls/OrbitControls.js';

创建 OrbitControls 时传入两个参数，一个是要控制的相机对象，第二个是检测事件的 DOM 元素

将 OrbitControls 的观察点设置为 (0, 5, 0) 的位置，设置完调用 controls.update真正更新观察点位置

const controls = new OrbitControls(camera, canvas);
controls.target.set(0, 5, 0);
controls.update();

创建一些东西来打光。首先，创建一个地平面，并用下方展示的 2x2 像素的黑白格图片来作为纹理。

首先加载这个纹理，设置重复模式（wrapS, wrapT），采样模式（magFilter）以及重复的次数。因为贴图是 2x2 大小，通过设置成平铺模式，并且重复次数是边长的一半，就可以让每个格子正好是1个单位的大小

const planeSize = 40;
 
const loader = new THREE.TextureLoader();
const texture = loader.load('resources/images/checker.png');
texture.wrapS = THREE.RepeatWrapping;
texture.wrapT = THREE.RepeatWrapping;
texture.magFilter = THREE.NearestFilter;
texture.colorSpace = THREE.SRGBColorSpace;
const repeats = planeSize / 2;
texture.repeat.set(repeats, repeats);

接着我们创建一个平面几何体，一个材质，再用这两个作为参数，创建一个 Mesh 对象并且添加到场景中。因为创建的平面默认是在 XY 平面上（竖直平面），我们希望得到一个 XZ 平面（水平平面），所以我们将他旋转 90°。

const planeGeo = new THREE.PlaneGeometry(planeSize, planeSize);
const planeMat = new THREE.MeshPhongMaterial({
  map: texture,
  side: THREE.DoubleSide,
});
const mesh = new THREE.Mesh(planeGeo, planeMat);
mesh.rotation.x = Math.PI * -.5;
scene.add(mesh);

添加一个立方体和一个球体，这样有三个物体可以打光

{
  const cubeSize = 4;
  const cubeGeo = new THREE.BoxGeometry(cubeSize, cubeSize, cubeSize);
  const cubeMat = new THREE.MeshPhongMaterial({color: '#8AC'});
  const mesh = new THREE.Mesh(cubeGeo, cubeMat);
  mesh.position.set(cubeSize + 1, cubeSize / 2, 0);
  scene.add(mesh);
}
{
  const sphereRadius = 3;
  const sphereWidthDivisions = 32;
  const sphereHeightDivisions = 16;
  const sphereGeo = new THREE.SphereGeometry(sphereRadius, sphereWidthDivisions, sphereHeightDivisions);
  const sphereMat = new THREE.MeshPhongMaterial({color: '#CA8'});
  const mesh = new THREE.Mesh(sphereGeo, sphereMat);
  mesh.position.set(-sphereRadius - 1, sphereRadius + 2, 0);
  scene.add(mesh);
}

添加光源

const color = 0xFFFFFF;
const intensity = 1;
const light = new THREE.AmbientLight(color, intensity);
scene.add(light);

在gui上改变光照参数

const gui = new GUI();
gui.addColor(new ColorGUIHelper(light, 'color'), 'value').name('color');
gui.add(light, 'intensity', 0, 5, 0.01);

class ColorGUIHelper {
  constructor(object, prop) {
    this.object = object;
    this.prop = prop;
  }
  get value() {
    return 
#${this.object[this.prop].getHexString()}
;
  }
  set value(hexString) {
    this.object[this.prop].set(hexString);
  }
}

环境光没有方向，无法产生阴影，场景内任何一点受到的光照强度都是相同的，除了改变场景内所有物体的颜色以外，不会使物体产生明暗的变化，看起来并不像真正意义上的光照。通常的作用是提亮场景，让暗部不要太暗

// 这里的颜色计算是 RBG 通道上的值分别对应相乘
// 例: rgb(0.64,0.64,0.64) = rgb(0.8,0.8,0.8) * rgb(0.8,0.8,0.8) * 1
color = materialColor * light.color * light.intensity;

半球光

//const color = 0xFFFFFF;
const skyColor = 0xB1E1FF;  // light blue
const groundColor = 0xB97A20;  // brownish orange
const intensity = 1;
//const light = new THREE.AmbientLight(color, intensity);
const light = new THREE.HemisphereLight(skyColor, groundColor, intensity);
scene.add(light);

gui部分的修改

const gui = new GUI();
//gui.addColor(new ColorGUIHelper(light, 'color'), 'value').name('color');
gui.addColor(new ColorGUIHelper(light, 'color'), 'value').name('skyColor');
gui.addColor(new ColorGUIHelper(light, 'groundColor'), 'value').name('groundColor');
gui.add(light, 'intensity', 0, 5, 0.01);

场景基本上也没有太大的立体感。半球光 （HemisphereLight） 与其他类型光照结合使用，可以很好地表现天空和地面颜色照射到物体上时的效果。所以最好的使用场景就是与其他光照结合使用，或者作为环境光（AmbientLight）的一种替代方案

还有方向光，聚光灯，矩形区域光，用到时再补充