javascript
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three.js
cermin dari https://github.com/tazdij/three.js.git


			
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							<!DOCTYPE html><html lang="zh"><head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>雾</title>
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    <meta name="twitter:title" content="Three.js – 雾">
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  </head>
  <body>
    <div class="container">
      <div class="lesson-title">
        <h1>雾</h1>
      </div>
      <div class="lesson">
        <div class="lesson-main">
          <p>本文是three.js系列文章的一部分。第一篇文章是<a href="fundamentals.html">three.js 基础</a>。如果你是个新手，还没读过，请从那里开始。如果你还没读过有关摄像机的章节，请从<a href="cameras.html">这篇文章</a>开始。</p>
<p>在3D引擎里，雾通常是基于离摄像机的距离褪色至某种特定颜色的方式。在three.js中添加雾是通过创建 <a href="/docs/#api/zh/scenes/Fog"><code class="notranslate" translate="no">Fog</code></a> 或者 <a href="/docs/#api/zh/scenes/FogExp2"><code class="notranslate" translate="no">FogExp2</code></a> 实例并设定scene的<a href="/docs/#api/zh/scenes/Scene#fog"><code class="notranslate" translate="no">fog</code></a> 属性。</p>
<p><a href="/docs/#api/zh/scenes/Fog"><code class="notranslate" translate="no">Fog</code></a> 让你设定 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 和 <code class="notranslate" translate="no">far</code> 属性，代表距离摄像机的距离。任何物体比 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 近不会受到影响，任何物体比 <code class="notranslate" translate="no">far</code> 远则完全是雾的颜色。在 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 和 <code class="notranslate" translate="no">far</code> 中间的物体，会从它们自身材料的颜色褪色到雾的颜色。</p>
<p><a href="/docs/#api/zh/scenes/FogExp2"><code class="notranslate" translate="no">FogExp2</code></a> 会根据离摄像机的距离呈指数增长。</p>
<p>选择其中一个类型，创建雾并设定到场景中如下：</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const scene = new THREE.Scene();
{
  const color = 0xFFFFFF;  // white
  const near = 10;
  const far = 100;
  scene.fog = new THREE.Fog(color, near, far);
}
</pre>
<p>或者对于 <a href="/docs/#api/zh/scenes/FogExp2"><code class="notranslate" translate="no">FogExp2</code></a> 会是：</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const scene = new THREE.Scene();
{
  const color = 0xFFFFFF;
  const density = 0.1;
  scene.fog = new THREE.FogExp2(color, density);
}
</pre>
<p><a href="/docs/#api/zh/scenes/FogExp2"><code class="notranslate" translate="no">FogExp2</code></a> 比较接近现实效果，但是 <a href="/docs/#api/zh/scenes/Fog"><code class="notranslate" translate="no">Fog</code></a> 使用的更加普遍，因为它支持设定影响区域，所以你可以设定一定距离内显示清晰的场景，过了这段距离再褪色到某种颜色。</p>
<div class="spread">
  <div>
    <div data-diagram="fog" style="height: 300px;"></div>
    <div class="code">THREE.Fog</div>
  </div>
  <div>
    <div data-diagram="fogExp2" style="height: 300px;"></div>
    <div class="code">THREE.FogExp2</div>
  </div>
</div>

<p>需要注意的是雾是作用在 <em>渲染的物体</em> 上的，是物体颜色中每个像素计算的一部分。这意味着如果你想让你的场景褪色到某种颜色，你需要设定雾 <strong>和</strong> 场景的背景颜色为同一种颜色。背景颜色通过<a href="/docs/#api/zh/scenes/Scene#background"><code class="notranslate" translate="no">scene.background</code></a>属性设置。你可以通过 <a href="/docs/#api/zh/math/Color"><code class="notranslate" translate="no">THREE.Color</code></a> 选择背景颜色设置。例如：</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">scene.background = new THREE.Color('#F00');  // red
</pre>
<div class="spread">
  <div>
    <div data-diagram="fogBlueBackgroundRed" style="height: 300px;" class="border"></div>
    <div class="code">fog blue, background red</div>
  </div>
  <div>
    <div data-diagram="fogBlueBackgroundBlue" style="height: 300px;" class="border"></div>
    <div class="code">fog blue, background blue</div>
  </div>
</div>

<p>这是我们之前添加雾的例子。唯一的改动是在添加雾之后，我们设置了场景的背景颜色。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const scene = new THREE.Scene();

+{
+  const near = 1;
+  const far = 2;
+  const color = 'lightblue';
+  scene.fog = new THREE.Fog(color, near, far);
+  scene.background = new THREE.Color(color);
+}
</pre>
<p>在下面的例子，摄像机的 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 是0.1， <code class="notranslate" translate="no">far</code> 是5，位于 <code class="notranslate" translate="no">z = 2</code>的位置。方块为单位大小，位于Z=0的位置。这意味着将雾设置为 <code class="notranslate" translate="no">near = 1</code> 和 <code class="notranslate" translate="no">far = 2</code> ，方块会在它的中间位置淡出。</p>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/fog.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/fog.html" target="_blank">点击此处在新标签页中打开</a>
</div>

<p></p>
<p>让我们添加界面来调整雾。我们将再次使用<a href="https://github.com/georgealways/lil-gui">lil-gui</a>。lil-gui接收对象和属性参数，并自动为其创建界面。我们能够简单地操纵雾的 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 和 <code class="notranslate" translate="no">far</code> 属性，但是 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 数值大于 <code class="notranslate" translate="no">far</code> 是无效的，所以我们创建助手（helper）来确保 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 和 <code class="notranslate" translate="no">far</code> 属性，让 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 小于或等于  <code class="notranslate" translate="no">far</code> ， <code class="notranslate" translate="no">far</code> 大于或等于 <code class="notranslate" translate="no">near</code>。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">// We use this class to pass to lil-gui
// so when it manipulates near or far
// near is never &gt; far and far is never &lt; near
class FogGUIHelper {
  constructor(fog) {
    this.fog = fog;
  }
  get near() {
    return this.fog.near;
  }
  set near(v) {
    this.fog.near = v;
    this.fog.far = Math.max(this.fog.far, v);
  }
  get far() {
    return this.fog.far;
  }
  set far(v) {
    this.fog.far = v;
    this.fog.near = Math.min(this.fog.near, v);
  }
}
</pre>
<p>之后我们可以像这样添加</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">{
  const near = 1;
  const far = 2;
  const color = 'lightblue';
  scene.fog = new THREE.Fog(color, near, far);
  scene.background = new THREE.Color(color);
+
+  const fogGUIHelper = new FogGUIHelper(scene.fog);
+  gui.add(fogGUIHelper, 'near', near, far).listen();
+  gui.add(fogGUIHelper, 'far', near, far).listen();
}
</pre>
<p>当我们设置摄像机的时候，设置（助手的 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 和 <code class="notranslate" translate="no">far</code> 以调节雾的最小值和最大值。</p>
<p>最后两行调用 <code class="notranslate" translate="no">.listen()</code> 告诉lil-gui <em>监听</em> 变化。当我们编辑 <code class="notranslate" translate="no">far</code> 改变了 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 或者编辑 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 改变了 <code class="notranslate" translate="no">far</code> ，lil-gui将会为我们更新其他属性的UI。</p>
<p>或许能够改变雾的颜色是个不错的主意，但是如上面提到的，我们需要保持雾的颜色和背景颜色一致。所以，让我们在助手上添加另一个 <em>虚拟</em> 属性，当lil-gui改变它时会设置这两个颜色。</p>
<p>lil-gui能够通过4种方式设置颜色。分别是6位hex字符串 (如: <code class="notranslate" translate="no">#112233</code>)，色相、饱和度、明度的对象 (如: <code class="notranslate" translate="no">{h: 60, s: 1, v: }</code>)，RGB数组 (如: <code class="notranslate" translate="no">[255, 128, 64]</code>)，或者RGBA数组 (如: <code class="notranslate" translate="no">[127, 200, 75, 0.3]</code>)。</p>
<p>对于我们的目的而言，最简单的是用hex字符串的方式，因为lil-gui只修改单个数值。幸运的是通过 <a href="/docs/#api/zh/math/Color"><code class="notranslate" translate="no">THREE.Color</code></a> 的 <a href="/docs/#api/zh/math/Color#getHexString"><code class="notranslate" translate="no">getHexString</code></a> 方法我们能轻松地获得这个字符串，只需要在其前面添加 '#' 。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">// We use this class to pass to lil-gui
// so when it manipulates near or far
// near is never &gt; far and far is never &lt; near
+// Also when lil-gui manipulates color we'll
+// update both the fog and background colors.
class FogGUIHelper {
*  constructor(fog, backgroundColor) {
    this.fog = fog;
+    this.backgroundColor = backgroundColor;
  }
  get near() {
    return this.fog.near;
  }
  set near(v) {
    this.fog.near = v;
    this.fog.far = Math.max(this.fog.far, v);
  }
  get far() {
    return this.fog.far;
  }
  set far(v) {
    this.fog.far = v;
    this.fog.near = Math.min(this.fog.near, v);
  }
+  get color() {
+    return `#${this.fog.color.getHexString()}`;
+  }
+  set color(hexString) {
+    this.fog.color.set(hexString);
+    this.backgroundColor.set(hexString);
+  }
}
</pre>
<p>然后我们调用 <code class="notranslate" translate="no">gui.addColor</code> 来为我们的助手虚拟属性添加颜色界面。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">{
  const near = 1;
  const far = 2;
  const color = 'lightblue';
  scene.fog = new THREE.Fog(color, near, far);
  scene.background = new THREE.Color(color);

*  const fogGUIHelper = new FogGUIHelper(scene.fog, scene.background);
  gui.add(fogGUIHelper, 'near', near, far).listen();
  gui.add(fogGUIHelper, 'far', near, far).listen();
+  gui.addColor(fogGUIHelper, 'color');
}
</pre>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/fog-gui.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/fog-gui.html" target="_blank">点击此处在新标签页中打开</a>
</div>

<p></p>
<p>你可以观察到，设置 <code class="notranslate" translate="no">near</code> 如1.9， <code class="notranslate" translate="no">far</code> 为2.0能在未雾化和完全雾化之间获得锐利的变化效果，而设置 <code class="notranslate" translate="no">near</code> = 1.1， <code class="notranslate" translate="no">far</code> = 2.9 会让我们旋转的方块在距离摄像机2个单位距离的位置获得最平滑的变化效果。</p>
<p>最后， <a href="/docs/#api/zh/materials/Material#fog"><code class="notranslate" translate="no">fog</code></a> 在材料上有个布尔属性，用来设置渲染物体的材料是否会受到雾的影响。对于大多数材料而言默认设置为 <code class="notranslate" translate="no">true</code> ，作为你可能想关掉雾生效的例子，设想下你正在制作一个3D车辆模拟器并处于驾驶员座位或座舱的视角，你很可能为了看清车内的物体将它们的是否受雾影响属性关闭。</p>
<p>一个更好的例子会是一个外面弥漫浓雾的房子。让我们假设将雾设置在2米外 (near = 2) 并且在4米的地方完全进入雾中 (far = 4)。房间大于2米并且很可能大于4米，那么你需要将房子内的材质设置为不受雾的影响，否则当站在房子内尽头往墙壁外看会觉得房子是在雾里。</p>
<div class="spread">
  <div>
    <div data-diagram="fogHouseAll" style="height: 300px;" class="border"></div>
    <div class="code">fog: true, all</div>
  </div>
</div>

<p>注意房间尽头的墙壁和天花板正受到雾的影响，当我们把房子材料上的是否受雾影响属性关闭可以解决这个问题。</p>
<div class="spread">
  <div>
    <div data-diagram="fogHouseInsideNoFog" style="height: 300px;" class="border"></div>
    <div class="code">fog: true, only outside materials</div>
  </div>
</div>

<p><canvas id="c"></canvas></p>
<script type="module" src="../resources/threejs-fog.js"></script>

        </div>
      </div>
    </div>
  
  <script src="/manual/resources/prettify.js"></script>
  <script src="/manual/resources/lesson.js"></script>


</body></html>