今天我們將要談論的主題是Javascript中的光照。在3D游戲中,光照是一個非常重要的因素,因為它可以讓物體看起來更加逼真。在我們寫3D游戲時,JavaScript光照可以讓我們創建真實的場景和物體。
首先,讓我們來看一下光源和法線。在3D游戲中,我們通常需要制定一個光源并將其放置在不同的位置。光源就像太陽一樣,它可以向我們的場景和物體發射光線。因此,我們需要計算物體表面法線的位置和朝向,來決定如何將光線投射在物體上。
// 計算法線函數 function computeNormals(positions, indices) { const normals = new Array(positions.length).fill(0); for (let i = 0; i< indices.length; i += 3) { const index0 = indices[i]; const index1 = indices[i + 1]; const index2 = indices[i + 2]; const p0x = positions[index0 * 3]; const p0y = positions[index0 * 3 + 1]; const p0z = positions[index0 * 3 + 2]; const p1x = positions[index1 * 3]; const p1y = positions[index1 * 3 + 1]; const p1z = positions[index1 * 3 + 2]; const p2x = positions[index2 * 3]; const p2y = positions[index2 * 3 + 1]; const p2z = positions[index2 * 3 + 2]; const e1x = p1x - p0x; const e1y = p1y - p0y; const e1z = p1z - p0z; const e2x = p2x - p0x; const e2y = p2y - p0y; const e2z = p2z - p0z; const nx = e1y * e2z - e1z * e2y; const ny = e1z * e2x - e1x * e2z; const nz = e1x * e2y - e1y * e2x; normals[index0 * 3] += nx; normals[index0 * 3 + 1] += ny; normals[index0 * 3 + 2] += nz; normals[index1 * 3] += nx; normals[index1 * 3 + 1] += ny; normals[index1 * 3 + 2] += nz; normals[index2 * 3] += nx; normals[index2 * 3 + 1] += ny; normals[index2 * 3 + 2] += nz; } for (let i = 0; i< normals.length; i += 3) { const x = normals[i]; const y = normals[i + 1]; const z = normals[i + 2]; const l = Math.sqrt(x * x + y * y + z * z); normals[i] /= l; normals[i + 1] /= l; normals[i + 2] /= l; } return normals; }
在編寫JavaScript光照時,我們還需要考慮環境光和漫反射光。環境光是從各個方向均勻地照射物體的光線,可以讓物體看起來更加明亮。而漫反射光則是從光源方向照射物體表面的光線,具有更強的明暗區分效果,更加逼真。為了計算這些光線的亮度和顏色值,我們需要使用一些數學公式。
const AMBIENT_FACTOR = 0.2; const DIFFUSE_FACTOR = 1 - AMBIENT_FACTOR; const LIGHT_COLOR = [1, 1, 1]; const AMBIENT_COLOR = [0.5, 0.5, 0.5]; function computeColor(position, normal, lightPosition) { const lightDirection = [lightPosition[0] - position[0], lightPosition[1] - position[1], lightPosition[2] - position[2]]; // 漫反射光公式 const diffuse = Math.max(0, normal[0] * lightDirection[0] + normal[1] * lightDirection[1] + normal[2] * lightDirection[2]); // 計算環境光和漫反射光的亮度和顏色值 const ambient = AMBIENT_COLOR.map(c =>c * AMBIENT_FACTOR); const diffuseColor = LIGHT_COLOR.map(c =>c * diffuse * DIFFUSE_FACTOR); const color = ambient.map((c, i) =>c + diffuseColor[i]); return color; }
我們還需要考慮的是光照的位置和角度。例如,我們可以將光照位置放置在場景上方,并使光線斜向物體表面照射以創建更自然的光照效果。我們還可以控制光照的顏色和強度,以適應不同的場景需求。
綜上所述,JavaScript光照是3D游戲中一個非常重要且深奧的話題。僅僅通過一些簡單的公式和代碼實現,我們就能夠創建逼真又絢麗的場景和物體。當然,在實際編寫游戲過程中,我們還需要經過反復實驗和不斷調整,才能夠獲得最佳的效果。