对 three.js webgl_clipping_stencil 例子的理解
three.js 中的官方例子 webgl_clipping_stencil 着实费解,我在不同的时间 看了有三次以上, 才逐渐理解。
概括的讲:这个例子是在说 如何使用webgl stencil 模板缓存来对 几何网格进行裁切。对几何网格进行裁切有三种方式了:
- 自己开发切割工具,对网格进行切割,对网格的顶点进行分割,在切割边缘处新增顶点 和三角面
- shader 中的片元着色器绘制几何体,在片元着色器中进行裁切,csg技术(Constructive Solid Geometry)
- 使用模板缓存,就是例子中的方法
第三种是最取巧的一种办法,没有像第一种 实实在在的修改了几何网格,也没有像第二种 涉及到 片元着色器的编写。
这个例子中,有意思的一点是,隐藏网格还可以这样做:
baseMat.colorWrite = false;
就是修改材质,不让材质写入颜色缓存。
模板缓存位于屏幕空间,createPlaneStencilGroup 方法 使用纽结几何网格对模板缓存进行写入,朝向相机的像素 减去1, 被向相机的像素 加上1;
createPlaneStencilGroup 中的代码
mat0.clippingPlanes = [ plane ];
用平面切割 纽结几何网格 后,会有这样的像素,只背向当前相机,没有朝向相机,这时该像素对应的模板缓存的值为 1;另外,还有很多这样的像素,既朝向相机,又背对着相机,这时该像素对应的模板缓存是0;
想象一下,有很多光线,从相机位置发出,射向屏幕的各个像素,对于这些射线,有点穿过 纽结几何网格 两次,有的没有穿过 纽结几何网格 零次,有点正好只穿过 纽结几何网格 一次,只穿过一次这种,对应的屏幕像素 的模板值就是 1 或者 -1
init方法中调用了 createPlaneStencilGroup() 之后,紧接着创建了平面网格,也是对模板缓存进行修改
const planeMat =new THREE.MeshStandardMaterial( {color: '#E91E63',metalness: 0.1,roughness: 0.75,clippingPlanes: planes.filter( p => p !== plane ),stencilWrite: true,stencilRef: 0,stencilFunc: THREE.NotEqualStencilFunc,stencilFail: THREE.ReplaceStencilOp,stencilZFail: THREE.ReplaceStencilOp,stencilZPass: THREE.ReplaceStencilOp,} );
stencilRef 和 stencilFunc 两个属性很重要,表示模板值不为0的通过测试,渲染到屏幕;平面网格如果始终把 1 写入模板,那么通常情况下,屏幕上显示出一个四边形(矩形投影到地面一般也是四边形)
渲染顺序在这里 非常非常重要,一定要保证 纽结几何网格 先 绘制,先修改模板缓存,平面网格 后 绘制,后修改模板缓存,这样相机始终可以看到 纽结几何网格 的截断面
如果,把代码中的
createPlaneStencilGroup( geometry, plane, i + 1 )
修改为
createPlaneStencilGroup( geometry, plane, i + 2 )
而
po.renderOrder = i + 1.1;
保持不变。
这样平面网格 先修改模板缓存,纽结几何网格 后修改模板缓存,显示的画面就完全乱套了
const clippedColorFront = new THREE.Mesh( geometry, material );clippedColorFront.castShadow = true;clippedColorFront.renderOrder = 6;object.add( clippedColorFront );
以上代码,注释掉后,只显示 三个截断面
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