ThreeJS 是一个基于 WebGL 的 JavaScript 库,用于在 Web 浏览器中创建三维图形和交互式场景。天空盒(Skybox)是三维环境中的一种特殊技术,它为场景提供了一个无限远的背景,通常用于模拟环境光和创建逼真的天空效果。在 ThreeJS 中实现天空盒,可以极大地提升游戏或虚拟现实应用的沉浸感。
天空盒的基本概念是使用六个立方面图(每个面一个图像)来包裹整个场景,从任何角度看,都能看到相应的天空图像。这六个面分别是:前、后、上、下、左、右。在 ThreeJS 中,这些图像会被用来创建一个 CubeTexture,然后应用到一个 BoxGeometry 上,这个几何体的大小通常设置得非常大,以确保它看起来像是包围了整个场景。
创建 ThreeJS skybox 的步骤大致如下:
1. 准备素材:你需要六个天空图像,分别对应天空盒的六个面。这些图像通常是全景图,可以是日出、日落、星夜或其他任何你想要的天空景象。
2. 创建 CubeTextureLoader:ThreeJS 提供了一个 CubeTextureLoader 类,用于加载立方体纹理。你需要实例化这个类,并传入一个加载图片的函数。
```javascript
const cubeLoader = new THREE.CubeTextureLoader();
cubeLoader.setPath( 'path/to/skybox/images/' );
```
3. 加载素材:调用 CubeTextureLoader 的 `load` 方法,传入一个包含六个面图像路径的数组。
```javascript
cubeLoader.load( [
'px.jpg', 'nx.jpg',
'py.jpg', 'ny.jpg',
'pz.jpg', 'nz.jpg'
], function ( texture ) {
// 纹理加载成功后的处理
});
```
4. 创建 CubeShader:ThreeJS 内置了一个 CubeShader,可以用来渲染天空盒。你可以直接使用或者自定义 ShaderMaterial。
```javascript
const skyboxMaterial = new THREE.ShaderMaterial( {
uniforms: THREE.UniformsUtils.clone( THREE.ShaderLib.cube.uniforms ),
fragmentShader: THREE.ShaderLib.cube.fragmentShader,
vertexShader: THREE.ShaderLib.cube.vertexShader,
depthWrite: false,
side: THREE.BackSide
} );
```
5. 创建天空盒几何体和对象:使用 BoxGeometry 和刚才创建的材质,创建一个天空盒对象。
```javascript
const skyboxGeo = new THREE.BoxGeometry( 10000, 10000, 10000 );
const skybox = new THREE.Mesh( skyboxGeo, skyboxMaterial );
scene.add( skybox );
```
6. 调整相机设置:为了让天空盒正确显示,需要确保相机的位置始终在几何体内部,这样无论相机如何移动,都能看到天空盒的外表面。
```javascript
camera.position.z = -500;
```
通过以上步骤,你就可以在 ThreeJS 中创建一个天空盒,为你的三维场景增添真实的天空背景。值得注意的是,天空盒的性能开销相对较小,因为它们通常被设置为不参与深度测试,所以不会影响场景中的其他对象的渲染速度。此外,天空盒也可以与环境光照策略相结合,例如使用 HDR(高动态范围)图像,以实现更复杂的光照效果。