three.js著色器材質的內置變量是什么

小編給大家分享一下three.js著色器材質的內置變量是什么，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

什么是著色器？

固定渲染管線： ——標準的幾何&光照(T&L)管線，功能是固定的，它控制著世界、視、投影變換及固定光照控制和紋理混合。T&L管線可以被渲染狀態控制，矩陣，光照和采制參數。如果有了固定渲染管線，編寫程序就比較容易了，因為所有的變換都是由固定渲染管線來完成的，但是缺點就是自由度低。固定渲染管線只能完成一些最基本的操作，如果想要做一些特殊的處理，就比較麻煩了。

可編輯渲染管線：——WebGL中不存在固定渲染管線，坐標變換必須全部由自己來做，這個記述了坐標變換的機制就叫做著色器(Shader)，這樣可以由程序員控制的機制叫做可編輯渲染管線。而著色器又有 處理幾何圖形頂點的頂點著色器和處理像素的片段著色器兩種類型。由于WebGL中沒有固定管線，所以必須準備好頂點著色器和片段著色器。

這篇郭先生說一下three.js著色器的內置變量，分別是

1. gl_PointSize：在點渲染模式中，控制方形點區域渲染像素大小（注意這里是像素大小，而不是three.js單位，因此在移動相機是，所看到該點在屏幕中的大小不變）
2. gl_Position：控制頂點選完的位置
3. gl_FragColor：片元的RGB顏色值
4. gl_FragCoord：片元的坐標，同樣是以像素為單位
5. gl_PointCoord：在點渲染模式中，對應方形像素坐標

他們或者單個出現在著色器中，或者組團出現在著色器中，是著色器的靈魂。下面來分別說一說他們的意義和用法。

1. gl_PointSize

gl_PointSize內置變量是一個float類型，在點渲染模式中，頂點由于是一個點，理論上我們并無法看到，所以他是以一個正對著相機的正方形面表現的。使用內置變量gl_PointSize主要是用來設置頂點渲染出來的正方形面的相素大小（默認值是0）。

void main() {
 gl_PointSize = 10.0；
}

2. gl_Position

gl_Position內置變量是一個vec4類型，它表示最終傳入片元著色器片元化要使用的頂點位置坐標。vec4(x,y,z,1.0),前三個參數表示頂點的xyz坐標值，第四個參數是浮點數1.0。

void main() {
 gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );
}

3. gl_FragColor

gl_FragColor內置變量是vec4類型，主要用來設置片元像素的顏色，它的前三個參數表示片元像素顏色值RGB，第四個參數是片元像素透明度A，1.0表示不透明,0.0表示完全透明。

void main() {
 gl_FragColor = vec4(1.0,0.0,0.0,1.0);
}

4. gl_FragCoord

gl_FragCoord內置變量是vec2類型，它表示WebGL在canvas畫布上渲染的所有片元或者說像素的坐標，坐標原點是canvas畫布的左上角，x軸水平向右，y豎直向下，gl_FragCoord坐標的單位是像素，gl_FragCoord的值是vec2(x,y),通過gl_FragCoord.x、gl_FragCoord.y方式可以分別訪問片元坐標的縱橫坐標。這里借了一張圖

下面我們舉個例子

fragmentShader: `
 void main() {
  if(gl_FragCoord.x < 600.0) {
   gl_FragColor = vec4(1.0,0.0,0.0,1.0);
  } else {
   gl_FragColor = vec4(1.0,1.0,0.0,1.0);
  }
 }
`

這里以600像素為分界，x值小于600像素的部分，材質被渲染成紅色，大于的部分為黃色。

5. gl_PointCoord

gl_PointCoord內置變量也是vec2類型，同樣表示像素的坐標，但是與gl_FragCoord不同的是，gl_FragCoord是按照整個canvas算的x值從[0,寬度]，y值是從[0,高度]。而gl_PointCoord是在點渲染模式中生效的，而它的范圍是對應小正方形面，同樣是左上角[0,0]到右下角[1,1]。

6. 內置變量練習

五個內置變量我們都大致的說了一遍，下面用一個小案例來試用一下除了gl_FragCoord的其他四個。先上圖，在線案例請點擊。

var planeGeom = new THREE.PlaneGeometry(1000, 1000, 100, 100);
uniforms = {
 time: {
  value: 0
 }
}
var planeMate = new THREE.ShaderMaterial({
 transparent: true,
 side: THREE.DoubleSide,
 uniforms: uniforms,
 vertexShader: `
    uniform float time;
  void main() {
   float y = sin(position.x / 50.0 + time) * 10.0 + sin(position.y / 50.0 + time) * 10.0;
   vec3 newPosition = vec3(position.x, position.y, y * 2.0 );
   gl_PointSize = (y + 20.0) / 4.0;
   gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( newPosition, 1.0 );
  }
 `,
 fragmentShader: `
  void main() {
   float r = distance(gl_PointCoord, vec2(0.5, 0.5));
   if(r < 0.5) {
    gl_FragColor = vec4(0.0,1.0,1.0,1.0);
   }
  }
 `
})
var planeMesh = new THREE.Points(planeGeom, planeMate);
planeMesh.rotation.x = - Math.PI / 2;
scene.add(planeMesh);

以上是three.js著色器材質的內置變量是什么的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！