如何更新场景(How to update things)

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小牛编辑
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2023-12-01

默认情况下,所有对象都会自动更新它们的矩阵(如果它们已添加到场景中)

const object = new THREE.Object3D();
scene.add( object );
或者它们是已添加到场景中的另一个对象的子节点:
const object1 = new THREE.Object3D();
const object2 = new THREE.Object3D();
object1.add( object2 );
scene.add( object1 ); //object1 和 object2 会自动更新它们的矩阵

但是,如果你知道对象将是静态的,则可以禁用此选项并在需要时手动更新转换矩阵。

object.matrixAutoUpdate  = false;
object.updateMatrix();

BufferGeometry

BufferGeometries 将信息(例如顶点位置,面索引,法线,颜色,uv和任何自定义属性)存储在buffers —— 也就是, typed arrays. 这使得它们通常比标准Geometries更快,缺点是更难用。

关于更新BufferGeometries,最重要的是理解你不能调整 buffers 大小(这种操作开销很大,相当于创建了个新的geometry)。 但你可以更新 buffers的内容。

这意味着如果你知道BufferGeometry的一个属性会增长,比如顶点的数量, 你必须预先分配足够大的buffer来容纳可能创建的任何新顶点。 当然,这也意味着BufferGeometry将有一个最大大小 —— 无法创建一个可以高效地无限扩展的BufferGeometry。

我们以在渲染时扩展的line来示例。我们将分配可容纳500个顶点的空间但起初仅绘制2个,使用 在500个顶点的缓冲区中,但首先只使用 BufferGeometry.drawRange

const MAX_POINTS = 500;
// geometry
const geometry = new THREE.BufferGeometry();
// attributes
const positions = new Float32Array( MAX_POINTS * 3 ); // 3 vertices per point
geometry.setAttribute( 'position', new THREE.BufferAttribute( positions, 3 ) );
// draw range
const drawCount = 2; // draw the first 2 points, only
geometry.setDrawRange( 0, drawCount );
// material
const material = new THREE.LineBasicMaterial( { color: 0xff0000 } );
// line
const line = new THREE.Line( geometry,  material );
scene.add( line );

然后我们随机增加顶点到line中,以这样的一种方式:

const positions = line.geometry.attributes.position.array;
let x, y, z, index;
x = y = z = index = 0;
for ( let i = 0, l = MAX_POINTS; i < l; i ++ ) {
    positions[ index ++ ] = x;
    positions[ index ++ ] = y;
    positions[ index ++ ] = z;
    x += ( Math.random() - 0.5 ) * 30;
    y += ( Math.random() - 0.5 ) * 30;
    z += ( Math.random() - 0.5 ) * 30;
}

如果要更改第一次渲染后渲染的点数,执行以下操作:

line.geometry.setDrawRange( 0, newValue );

如果要在第一次渲染后更改position数值,则需要像这样设置needsUpdate标志:

line.geometry.attributes.position.needsUpdate = true; // 需要加在第一次渲染之后

这个fiddle展示了一个你可以参考的运动的line。

例子

WebGL / custom / attributes
WebGL / buffergeometry / custom / attributes / particles

材质(Materials)

所有uniforms值都可以自由改变(比如 colors, textures, opacity 等等),这些数值在每帧都发给shader。

GL状态相关参数也可以随时改变(depthTest, blending, polygonOffset 等)。

在运行时无法轻松更改以下属性(一旦material被渲染了一次):

  • uniforms的数量和类型
  • 是否存在
    • texture
    • fog
    • vertex colors
    • morphing
    • shadow map
    • alpha test

这些变化需要建立新的shader程序。你需要设置

material.needsUpdate = true

请记住,这可能会非常缓慢并导致帧率的波动。(特别是在Windows上,因为shader编译在directx中比opengl慢)。

为了获得更流畅的体验,您可以通过“虚拟”值(如零强度光,白色纹理或零密度雾)在一定程度上模拟这些功能的变化。

您可以自由更改用于几何块的材质,但是无法更改对象如何划分为块(根据面材料)。

如果你需要在运行时使用不同的材料配置:

如果材料/块的数量很少,您可以事先预先划分物体(例如,人的头发/脸部/身体/上衣/裤子,汽车的前部/侧面/顶部/玻璃/轮胎/内部)。

如果数量很大(例如,每个面可能有所不同),请考虑不同的解决方案,例如使用属性/纹理来驱动不同的每个面部外观。

例子

WebGL / materials / car
WebGL / webgl_postprocessing / dof

纹理(Textures)

如果更改了图像,画布,视频和数据纹理,则需要设置以下标志:

texture.needsUpdate = true;

渲染对象就会自动更新。

例子

WebGL / materials / video
WebGL / rtt

相机(Cameras)

相机的位置和目标会自动更新。 如果你需要改变

  • fov
  • aspect
  • near
  • far

那么你需要重新计算投影矩阵:

camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
camera.updateProjectionMatrix();