第180期：THREEJS中的材质

封面图

LineBasicMaterial

线条基本材质，用于绘制线框样式几何图形的材质。

它的构造器接收的参数是一个对象，这个对象中有以下几个属性：

• color-材质的颜色，默认情况下设置为白色（0xffffff）。
• linewidth-控制线条厚度。默认值为1。
• inecap- 定义线条端点的外观。可能的值有“butt”、“round”和“square”。默认值为“圆形”。
• linejoin-定义线条连接的外观。可能的值有“round”、“bevel”和“mite”。默认值为“圆形”
• map-使用纹理中的数据设置线条的颜

我们在实际开发过程中，尤其是在加载模型的过程当中最常用map来添加贴图纹理。

它的具体的使用示例代码如下：

const material = new THREE.LineBasicMaterial( {
  color: 0xffffff,
  linewidth: 1,
  linecap: 'round', //ignored by WebGLRenderer
  linejoin:  'round' //ignored by WebGLRenderer
} );

官网有一个非常炫酷的示例，如下：

这个示例是将PointsMaterial 和 LineBasicMaterial结合在一起形成的效果，在后面的示例中我们会慢慢的一起了解它的实现过程，在此之前，我们需要系统的学习和了解threejs中所包含的基本的材质有哪些。

LinerDashedMaterial

用于绘制具有虚线的线框样式几何图形的材质。

它的构造器接收以下参数：

• dashSize-笔划之间的间隙。默认值为3。
• gapSize-间隙的大小。默认值为1。
• isLineDashedMaterial-只读标志，用于检查给定对象的类型是否为LineDashedMaterial。
• scale-直线虚线部分的比例。默认值为1。

当然除此之外，它还继承了linebasicmaterial材质的属性。

它的使用时的示例代码如下：

const material = new THREE.LineDashedMaterial( {
  color: 0xffffff,
  linewidth: 1,
  scale: 1,
  dashSize: 3,
  gapSize: 1,
} );

官网的示例如图所示：

MeshBasicMaterial

一种用于以简单的着色（平面或线框）方式绘制几何图形的材质。

这种材质不受灯光的影响。

官方给了一个下面的示例：

它这里应该是用了一个十字结的几何体，然后赋了一个meshbasicmaterial的材质，然后修改环境光的颜色，材质并不受其影响。

meshbasicmaterial的构造器参数对象包括以下属性：

• alphaMap- alphaMap是一个灰度纹理，用于控制整个曲面的不透明度（黑色：完全透明；白色：完全不透明）。
• aoMap-该纹理的红色通道用作环境光遮挡贴图。默认值为null。aoMap需要第二组UV。
• aoMapIntensity-环境光遮挡效果的强度。默认值为1。零表示没有遮挡效果。
• color-材质的颜色，默认情况下设置为白色（0xffffff）。
• combine-如何将曲面颜色的结果与环境贴图相结合（如果有）。选项为THREE.MultlyOperation（默认）、THREE.MixOperation、THREE.AddOperation。如果选择了mix，则使用.reflexibility在两种颜色之间混合。
• envMap-环境地图。默认值为null。
• fog-材质是否受到雾的影响。默认值为true。
• lightMap-光照贴图。默认值为null。lightMap需要第二组UV。
• lightMapIntensity- 光照贴图强度。
• map-贴图。可以选择包括alpha通道，通常与.transparent或.alphaTest组合使用。默认值为null。
• reflectivity-反射率。环境贴图对曲面的影响程度；默认值为1，有效范围介于0（无反射）和1（全反射）之间。
• specularMap-镜面反射贴图。材质使用的镜面反射贴图。默认值为null。
• wireframe-将几何体渲染为线框。默认值为false。
• wireframeLinecap-定义线条端点的外观。可能的值有“butt”、“round”和“square”。默认值为“square”。
• wireframeLinejoin-定义线条连接的外观。可能的值有"round", "bevel" 以及 "miter".。默认值为“round”。
• wireframeLinewidth-控制线框厚度。默认值为1。

关于贴图，这里有几个概念需要注意：

• alphaMap
• aoMap
• envMap
• lightMap
• map
• specularMap

这里先简单提出这个问题，后面会慢慢的详细解释这几个贴图的异同点。

meshbasicmaterial的使用方式示例代码如下：

// 围墙
  obj.children[0].material = new THREE.MeshBasicMaterial({
    side: THREE.DoubleSide,
    map: textLan,
    transparent: true,
  })

MeshDepthMaterial

一种按深度绘制几何图形的材料。“深度”基于摄影机的近平面和远平面。白色是最近的，黑色是最远的。

它的构造器参数如下：

• alphaMap- alphaMap是一个灰度纹理，用于控制整个曲面的不透明度（黑色：完全透明；白色：完全不透明）。
• depthPacking-深度填料类型。默认值为BasicDepthPacking。
• displacementMap-置换贴图。置换贴图会影响网格顶点的位置。与其他仅影响材质明暗度的贴图不同，置换的顶点可以投射阴影、阻挡其他对象，并以其他方式充当真实的几何体。置换纹理是一个图像，其中每个像素的值（白色是最高的）都映射到网格的顶点，并重新定位网格的顶点。
• displacementScale-位移比例。换贴图对网格的影响程度（其中黑色表示无置换，白色表示最大置换）。如果未设置位移贴图，则不会应用此值。默认值为1。
• displacementBias-位移偏移。置换贴图的值在网格顶点上的偏移。如果未设置位移贴图，则不会应用此值。默认值为0。
• fog-材质是否受到雾的影响。默认值为true。
• map-贴图。可以选择包括alpha通道，通常与.transparent或.alphaTest组合使用。默认值为null。
• wireframe-将几何体渲染为线框。默认值为false。
• wireframeLinewidth-控制线框厚度。默认值为1。

MeshDistanceMaterial

MeshDistanceMaterial在内部用于使用PointLights实现阴影贴图。

也可用于通过将MeshDistanceMaterial的实例指定给Object3D.customDistanceMaterial来自定义对象的阴影投射。以下示例演示了这种方法，以确保对象的透明部分不会投射阴影。

它的构造器参数如下：

• alphaMap-alpha贴图纹理是一个灰度纹理，用于控制整个曲面的不透明度（黑色：完全透明；白色：完全不透明）。默认值为null。
• displacementMap-置换贴图。置换贴图会影响网格顶点的位置。与其他仅影响材质明暗度的贴图不同，置换的顶点可以投射阴影、阻挡其他对象，并以其他方式充当真实的几何体。置换纹理是一个图像，其中每个像素的值（白色是最高的）都映射到网格的顶点，并重新定位网格的顶点。
• displacementScale-位移比例。换贴图对网格的影响程度（其中黑色表示无置换，白色表示最大置换）。如果未设置位移贴图，则不会应用此值。默认值为1。
• displacementBias-位移偏移。置换贴图的值在网格顶点上的偏移。如果未设置位移贴图，则不会应用此值。默认值为0。
• fog-材质是否受到雾的影响。默认值为true。
• map-贴图。可以选择包括alpha通道，通常与.transparent或.alphaTest组合使用。默认值为null。

MeshLambertMaterial

用于无镜面反射高光的无光泽曲面的材质。

该材质使用非基于物理的朗伯模型来计算反射率。这可以很好地模拟某些表面（如未处理的木材或石头），但不能模拟具有镜面高光的有光泽的表面（如涂漆的木材）。MeshLambertMaterial使用逐片段着色。

由于反射率和照明模型的简单性，在使用此材质时，性能将优于MeshPhongMaterial、MeshStandardMaterial或MeshPhysicalMaterial，但要以一定的图形精度为代价。

示例如下：

它的构造器参数如下：

• alphaMap- alphaMap是一个灰度纹理，用于控制整个曲面的不透明度（黑色：完全透明；白色：完全不透明）。
• aoMap-该纹理的红色通道用作环境光遮挡贴图。默认值为null。aoMap需要第二组UV。
• aoMapIntensity-环境光遮挡效果的强度。默认值为1。零表示没有遮挡效果。
• displacementMap-置换贴图。置换贴图会影响网格顶点的位置。与其他仅影响材质明暗度的贴图不同，置换的顶点可以投射阴影、阻挡其他对象，并以其他方式充当真实的几何体。置换纹理是一个图像，其中每个像素的值（白色是最高的）都映射到网格的顶点，并重新定位网格的顶点。
• displacementScale-位移比例。换贴图对网格的影响程度（其中黑色表示无置换，白色表示最大置换）。如果未设置位移贴图，则不会应用此值。默认值为1。
• displacementBias-位移偏移。置换贴图的值在网格顶点上的偏移。如果未设置位移贴图，则不会应用此值。默认值为0。
• eemissive-材质的发射（灯光）颜色，本质上是不受其他灯光影响的纯色。默认值为黑色。
• eemissiveMap- 设置发射（辉光）贴图。默认值为null。发射贴图颜色由发射颜色和发射强度调制。如果你有一个发射贴图，一定要将发射颜色设置为黑色以外的颜色。
• eemissiveIntensity-发射光的强度。调节发射颜色。默认值为1。
• envMap-环境纹理。默认值为null。
• fog-材质是否受到雾的影响。默认值为true。
• lightMap-光照贴图。默认值为null。lightMap需要第二组UV。
• lightMapIntensity- 光照贴图强度。
• map-贴图。可以选择包括alpha通道，通常与.transparent或.alphaTest组合使用。默认值为null。
• reflectivity-反射率。环境贴图对曲面的影响程度；默认值为1，有效范围介于0（无反射）和1（全反射）之间。
• specularMap-镜面反射贴图。材质使用的镜面反射贴图。默认值为null。
• wireframe-将几何体渲染为线框。默认值为false。
• wireframeLinecap-定义线条端点的外观。可能的值有“butt”、“round”和“square”。默认值为“square”。
• wireframeLinejoin-定义线条连接的外观。可能的值有"round", "bevel" 以及 "miter".。默认值为“round”。
• wireframeLinewidth-控制线框厚度。默认值为1。

MeshMatcapMaterial

MeshMatcapMaterial由MatCap（或照明球体）纹理定义，该纹理对材质颜色和着色进行编码。

MeshMatcapMaterial不响应灯光，因为matcap图像文件对烘焙的灯光进行编码。它会将阴影投射到接收阴影的对象上（阴影剪裁有效），但不会自阴影或接收阴影。

示例：

其构造器参数参考 MeshLambertMaterial。

MeshPhongMaterial

高光材质

用于具有镜面反射高光的有光泽曲面的材质。

该材质使用非基于物理的Blinn Phong模型来计算反射率。与MeshLambertMaterial中使用的朗伯模型不同，它可以模拟具有镜面高光的有光泽表面（如涂漆的木材）。MeshPhongMaterial使用逐片段着色。

在使用此材质时，性能通常会高于MeshStandardMaterial或MeshPhysicalMaterial，但会以一定的图形精度为代价。

示例：

MeshPhysicalMaterial

网格物理材。

MeshStandardMaterial的扩展，提供更高级的基于物理的渲染特性：

透明涂层：一些材料，如汽车漆、碳纤维和潮湿的表面，需要在另一层可能不规则或粗糙的材料上有一层透明的反射层。透明涂层近似于这种效果，不需要单独的透明表面。

基于物理的透明度：不透明度的一个限制是高度透明的材料反射性较低。以物理为基础。透射为玻璃等薄透明表面提供了更逼真的选择。

高级反射率：非金属材料的反射率更灵活。

光泽：可用于表示布料和织物材料。

由于这些复杂的着色功能，与其他three.js材质相比，MeshPhysicalMaterial的每像素性能成本更高。默认情况下，大多数效果都是禁用的，并且在启用时会增加成本。为了获得最佳效果，在使用此材质时需要始终环境贴图。

其构造器参数如下：

• attenuationColor-衰减颜色：白光在达到衰减距离时由于吸收而变成的颜色。默认值为白色（0xffffff）。
• attenuationDistance-衰减距离：介质的密度，表示光在与粒子相互作用之前在介质中传播的平均距离。该值以世界空间单位给出，并且必须大于零。默认值为“无限”
• clearcoat-透明涂层：表示透明涂层的强度，从0.0到1.0。使用与透明涂层相关的特性，使多层材料在基层上具有薄的半透明层。默认值为0.0。
• clearcoatMap-该纹理的红色通道与clearcoat相乘，用于对涂层强度的逐像素控制。默认值为null。
• clearcoatNormalMap-可用于为透明涂层启用独立法线。默认值为null。
• clearcoatNormalScale-clearcoatNormalMap对透明涂层的影响程度，从（0,0）到（1,1）。默认值为（1,1）。
• clearcoatRoughness-透明涂层粗糙度：透明涂层的粗糙度，从0.0到1.0。默认值为0.0。
• clearcoatAroughnessMap:该纹理的绿色通道与clearcoatRoughness相乘，用于对涂层粗糙度的逐像素控制。默认值为null。
• defines -WebGLRenderer用来选择着色器。

官方示例：

PointsMaterial

点。这种材质主要作用于points对象，用来生成特定的需要用点的各种效果。比如：下雨、下雪、3D点云坐标等等。

它的构造器参数如下：

• color-材质的颜色，默认情况下设置为白色（0xffffff）
• fog-材质是否受到雾的影响。默认值为true。
• map-使用纹理中的数据设置点的颜色。可以可选地包括阿尔法通道，通常与.transparent或.alphaTest组合。
• size-以像素为单位定义点的大小。默认值为1.0。如果超过硬件相关参数gl.ALIASED_POINT_SIZE_RANGE，则将被限制。
• sizeAttenuation-指定点的大小是否随摄影机深度而衰减。（仅限透视摄影机。）默认值为true。

SpriteMaterial

作用于sprite的材质。

const map = new THREE.TextureLoader().load( 'textures/sprite.png' );
const material = new THREE.SpriteMaterial( { map: map, color: 0xffffff } );

const sprite = new THREE.Sprite( material );
sprite.scale.set(200, 200, 1)
scene.add( sprite );

其构造器参数如下：

• color-材质的颜色，默认情况下设置为白色（0xffffff）
• fog-材质是否受到雾的影响。默认值为true。
• map-使用纹理中的数据设置点的颜色。可以可选地包括阿尔法通道，通常与.transparent或.alphaTest组合。
• size-以像素为单位定义点的大小。默认值为1.0。如果超过硬件相关参数gl.ALIASED_POINT_SIZE_RANGE，则将被限制。
• sizeAttenuation-指定点的大小是否随摄影机深度而衰减。（仅限透视摄影机。）默认值为true。
• rotation-旋转弧度（以弧度为单位）。默认值为0。
• transparent-材质是否透明。默认为true

总结

以上就是我们需要掌握的threejs中的关于材质的一些内容，当然这里列举了一些常见的如：基础线条、虚线、基础材质、深度材质、反射材质、高光材质、物理材质、标准材质、点材质、精灵材质。

这些材质都有一个共同的特点：作用于特定的对象或者效果，需要我们根据实际开发过程中的需求进行选择。

除了上述的这些材质之外，还有shaderMateria，shadowmaterial 等需要自定义着色器的材质，有兴趣的同学可以自行到官网查看。