着色器材质(ShaderMaterial)
使用自定义shader渲染的材质。 shader是一个用GLSL编写的小程序 ，在GPU上运行。 您可能需要使用自定义shader，如果你要：
- 要实现内置 materials 之外的效果。
- 将许多对象组合成单个BufferGeometry以提高性能。
- ShaderMaterial 只有使用 WebGLRenderer 才可以绘制正常， 因为 vertexShader 和 fragmentShader 属性中GLSL代码必须使用WebGL来编译并运行在GPU中。
- 从 THREE r72开始，不再支持在ShaderMaterial中直接分配属性。 必须使用 BufferGeometry实例，使用BufferAttribute实例来定义自定义属性。
- 从 THREE r77开始，WebGLRenderTarget 或 WebGLCubeRenderTarget 实例不再被用作uniforms。 必须使用它们的texture 属性。
- 内置attributes和uniforms与代码一起传递到shaders。 如果您不希望WebGLProgram向shader代码添加任何内容，则可以使用RawShaderMaterial而不是此类。
- 您可以使用指令#pragma unroll_loop_start，#pragma unroll_loop_end 以便通过shader预处理器在GLSL中展开for循环。 该指令必须放在循环的正上方。循环格式必须与定义的标准相对应。
- 循环必须标准化normalized。
- 循环变量必须是i。
- The value UNROLLED_LOOP_INDEX will be replaced with the explicity value of i for the given iteration and can be used in preprocessor statements.
#pragma unroll_loop_start for ( int i = 0; i < 10; i ++ ) { // ... } #pragma unroll_loop_end
代码示例
const material = new THREE.ShaderMaterial( {
uniforms: {
time: { value: 1.0 },
resolution: { value: new THREE.Vector2() }
},
vertexShader: document.getElementById( 'vertexShader' ).textContent,
fragmentShader: document.getElementById( 'fragmentShader' ).textContent
} );例子
webgl / animation / cloth
webgl / buffergeometry / custom / attributes / particles
webgl / buffergeometry / selective / draw
webgl / custom / attributes
webgl / custom / attributes / lines
webgl / custom / attributes / points
webgl / custom / attributes / points2
webgl / custom / attributes / points3
webgl / depth / texture
webgl / gpgpu / birds
webgl / gpgpu / protoplanet
webgl / gpgpu / water
webgl / interactive / points
webgl / video / kinect
webgl / lights / hemisphere
webgl / marchingcubes
webgl / materials / envmaps
webgl / materials / lightmap
webgl / materials / parallaxmap
webgl / materials / shaders / fresnel
webgl / materials / wireframe
webgl / modifier / tessellation
webgl / postprocessing / dof2
webgl / postprocessing / godrays
顶点着色器和片元着色器(Vertex shaders and fragment shaders)
您可以为每种材质指定两种不同类型的shaders：:
- 顶点着色器首先运行; 它接收attributes， 计算/操纵每个单独顶点的位置，并将其他数据（varyings）传递给片元着色器。
- 片元（或像素）着色器后运行; 它设置渲染到屏幕的每个单独的“片元”（像素）的颜色。
shader中有三种类型的变量: uniforms, attributes, 和 varyings:
- Uniforms是所有顶点都具有相同的值的变量。 比如灯光，雾，和阴影贴图就是被储存在uniforms中的数据。 uniforms可以通过顶点着色器和片元着色器来访问。
- Attributes 与每个顶点关联的变量。例如，顶点位置，法线和顶点颜色都是存储在attributes中的数据。attributes 只 可以在顶点着色器中访问。
- Varyings 是从顶点着色器传递到片元着色器的变量。对于每一个片元，每一个varying的值将是相邻顶点值的平滑插值。
注意：在shader 内部，uniforms和attributes就像常量；你只能使用JavaScript代码通过缓冲区来修改它们的值。
内置attributes 和 uniforms(Built-in attributes and uniforms)
WebGLRenderer默认情况下为shader提供了许多attributes和uniforms； 这些变量定义在shader程序编译时被自动添加到*片元着色器*和*顶点着色器*代码的前面，你不需要自己声明它们。 这些变量的描述请参见WebGLProgram。
这些uniforms或attributes（例如，那些和照明，雾等相关的）要求属性设置在材质上， 以便 WebGLRenderer来拷贝合适的值到GPU中。 如果你想在自己的shader中使用这些功能，请确保设置这些标志。
如果你不希望WebGLProgram 向你的shader代码中添加任何东西， 你可以使用RawShaderMaterial 而不是这个类。
自定义 attributes 和 uniforms(Custom attributes and uniforms)
自定义attributes和uniforms必须在GLSL着色器代码中声明（在 vertexShader 和/或 fragmentShader 中)。 自定义uniforms必须定义为 ShaderMaterial 的 uniforms 属性， 而任何自定义attribtes必须通过BufferAttribute实例来定义。 注意 varyings 只需要在shader代码中声明（而不必在材质中）。
要声明一个自定义属性，更多细节请参考BufferGeometry页面， 以及 BufferAttribute 页面关于BufferAttribute 接口。
当创建attributes时，您创建的用来保存属性数据的每个类型化数组（typed array）必须是您的数据类型大小的倍数。 比如，如果你的属性是一个THREE.Vector3类型，并且在你的缓存几何模型BufferGeometry中有3000个顶点， 那么你的类型化数组的长度必须是3000 * 3，或者9000（一个顶点一个值）。每个数据类型的尺寸如下表所示：
| GLSL 类型 | JavaScript 类型 | 尺寸 |
|---|---|---|
| float | Number | 1 |
| vec2 | THREE.Vector2 | 2 |
| vec3 | THREE.Vector3 | 3 |
| vec3 | THREE.Color | 3 |
| vec4 | THREE.Vector4 | 4 |
请注意，属性缓冲区 不会 在其值更改时自动刷新。要更新自定义属性， 需要在模型的BufferAttribute中设置needsUpdate为true。 （查看BufferGeometry了解细节）。
要声明一个自定义的Uniform，使用uniforms属性：
uniforms: {
time: { value: 1.0 },
resolution: { value: new THREE.Vector2() }
}在Object3D.onBeforeRender中，建议根据object和camera来更新自定义Uniform的值。 因为 Material 可以被meshes，Scene的matrixWorld以及Camera共享， 会在WebGLRenderer.render中更新，并会对拥有私有cameras的scene的渲染造成影响。
构造函数(Constructor)
ShaderMaterial( parameters : Object )
parameters - (可选)用于定义材质外观的对象，具有一个或多个属性。 材质的任何属性都可以从此处传入(包括从Material继承的任何属性)。
属性(Properties)
共有属性请参见其基类Material。
.clipping : Boolean
定义此材质是否支持剪裁; 如果渲染器传递clippingPlanes uniform，则为true。默认值为false。
.defaultAttributeValues : Object
当渲染的几何体不包含这些属性但材质包含这些属性时，这些默认值将传递给shaders。这可以避免在缓冲区数据丢失时出错。
this.defaultAttributeValues = {
'color': [ 1, 1, 1 ],
'uv': [ 0, 0 ],
'uv2': [ 0, 0 ]
};.defines : Object
使用 #define 指令在GLSL代码为顶点着色器和片段着色器定义自定义常量；每个键/值对产生一行定义语句：
defines: {
FOO: 15,
BAR: true
}这将在GLSL代码中产生如下定义语句：#define FOO 15 #define BAR true
.extensions : Object
一个有如下属性的对象：
this.extensions = {
derivatives: false, // set to use derivatives
fragDepth: false, // set to use fragment depth values
drawBuffers: false, // set to use draw buffers
shaderTextureLOD: false // set to use shader texture LOD
};.fog : Boolean
定义材质颜色是否受全局雾设置的影响; 如果将fog uniforms传递给shader，则为true。默认值为false。
.fragmentShader : String
片元着色器的GLSL代码。这是shader程序的实际代码。在上面的例子中， vertexShader 和 fragmentShader 代码是从DOM（HTML文档）中获取的； 它也可以作为一个字符串直接传递或者通过AJAX加载。
.glslVersion : String
Defines the GLSL version of custom shader code. Only relevant for WebGL 2 in order to define whether to specify GLSL 3.0 or not. Valid values are THREE.GLSL1 or THREE.GLSL3. Default is null.
.index0AttributeName : String
如果设置，则调用gl.bindAttribLocation 将通用顶点索引绑定到属性变量。默认值未定义。
.lights : Boolean
材质是否受到光照的影响。默认值为 false。如果传递与光照相关的uniform数据到这个材质，则为true。默认是false。
.linewidth : Float
控制线框宽度。默认值为1。
由于OpenGL Core Profile与大多数平台上WebGL渲染器的限制，无论如何设置该值，线宽始终为1。
.morphTargets : Boolean
When set to true, morph target attributes are available in the vertex shader. Default is false.
.morphNormals : Boolean
When set to true, morph normal attributes are available in the vertex shader. Default is false.
.flatShading : Boolean
定义材质是否使用平面着色进行渲染。默认值为false。
.uniforms : Object
如下形式的对象：
{ "uniform1": { value: 1.0 }, "uniform2": { value: 2 } }指定要传递给shader代码的uniforms；键为uniform的名称，值(value)是如下形式：{ value: 1.0 }这里 value 是uniform的值。名称必须匹配 uniform 的name，和GLSL代码中的定义一样。 注意，uniforms逐帧被刷新，所以更新uniform值将立即更新GLSL代码中的相应值。.uniformsNeedUpdate : Boolean
Can be used to force a uniform update while changing uniforms in Object3D.onBeforeRender(). Default is false.
.vertexColors : Boolean
Defines whether vertex coloring is used. Default is false.
.vertexShader : String
顶点着色器的GLSL代码。这是shader程序的实际代码。 在上面的例子中，vertexShader 和 fragmentShader 代码是从DOM（HTML文档）中获取的； 它也可以作为一个字符串直接传递或者通过AJAX加载。
.wireframe : Boolean
将几何体渲染为线框(通过GL_LINES而不是GL_TRIANGLES)。默认值为false（即渲染为平面多边形）。
.wireframeLinewidth : Float
控制线框宽度。默认值为1。
由于OpenGL Core Profile与大多数平台上WebGL渲染器的限制，无论如何设置该值，线宽始终为1。
方法(Methods)
共有方法请参见其基类Material。
.clone () : ShaderMaterial this : ShaderMaterial
创建该材质的一个浅拷贝。需要注意的是，vertexShader和fragmentShader使用引用拷贝； attributes的定义也是如此; 这意味着，克隆的材质将共享相同的编译WebGLProgram； 但是，uniforms 是 值拷贝，这样对不同的材质我们可以有不同的uniforms变量。