如何在 Three.js 中建立大氣散射效果以增強地球渲染？

如何在 Three.js 渲染地球上的「大氣層」？

在 Three.js 中渲染地球上的大氣層.js 渲染地球時，您可以使用一種稱為大氣散射的技術。此技術模擬光線與大氣相互作用的方式，創造逼真的效果，為場景增添深度和真實感。

要使用大氣散射，您需要建立一個實現該技術的自訂著色器。著色器將考慮太陽的位置、大氣的密度和光的波長等因素。

Three.js 中有幾種不同的方法來實現大氣散射。一種流行的方法是使用米氏散射方程式。此方程式可用於模擬光被小顆粒（例如大氣中的顆粒）散射的方式。

建立自訂著色器後，您需要將其套用到地球物件。您可以透過建立新材質並指派著色器來完成此操作。

以下是如何在Three.js 中建立大氣散射著色器的範例：

// Vertex shader
varying vec3 vWorldPosition;

void main() {
  vWorldPosition = vec3(modelMatrix * vec4(position, 1.0));
  gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0);
}

// Fragment shader
uniform vec3 sunPosition;
uniform float sunIntensity;
uniform float atmosphereRadius;
uniform float atmosphereDensity;
uniform float wavelength;

varying vec3 vWorldPosition;

void main() {
  // Calculate the distance between the fragment and the sun
  vec3 sunVector = sunPosition - vWorldPosition;
  float sunDistance = length(sunVector);
  
  // Calculate the optical depth of the atmosphere at the fragment
  float opticalDepth = -atmosphereDensity * sunDistance / wavelength;
  
  // Calculate the transmittance of the atmosphere at the fragment
  float transmittance = exp(opticalDepth);
  
  // Calculate the scattering coefficient of the atmosphere at the fragment
  float scatteringCoefficient = atmosphereDensity / (4.0 * M_PI * wavelength);
  
  // Calculate the radiance of the atmosphere at the fragment
  vec3 radiance = scatteringCoefficient * sunIntensity * transmittance * sunDistance / wavelength;
  
  // Set the fragment color to the radiance
  gl_FragColor = vec4(radiance, transmittance);
}

一旦您建立了著色器後，您可以將其應用到地球對象，如下所顯示：

var earthMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({
  map: earthTexture,
  uniforms: {
    sunPosition: { value: sunPosition },
    sunIntensity: { value: sunIntensity },
    atmosphereRadius: { value: atmosphereRadius },
    atmosphereDensity: { value: atmosphereDensity },
    wavelength: { value: wavelength }
  },
  vertexShader: vertexShader,
  fragmentShader: fragmentShader
});

var earth = new THREE.Mesh(earthGeometry, earthMaterial);
scene.add(earth);

這將為您的地球物體添加大氣效果。當太陽位於地球後方時，效果將可見。

這裡是大氣散射效果的現場示範：

[現場示範](https://thirdjs.org/examples /webgl_shaders_atmospheric_scattering.html)

其他資源

• [Three.js 大氣散射教學](https://www.html5rocks.com/en/tutorials /twojs/shaders_atmosphere/)
• [米氏散射方程式](https://en.wikipedia.org/wiki/Mie_scattering)
• [瑞利散射](https://en.wikipedia .org/wiki/Rayleigh_scattering)

以上是如何在 Three.js 中建立大氣散射效果以增強地球渲染？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！