Three.js学习笔记03--光

1、光源基类

在Threejs中，光源用Light表示，它是所有光源的基类。它的构造函数是：

THREE.Light ( hex )

它有一个参数hex，接受一个16进制的颜色值。例如要定义一种红色的光源，我们可以这样来定义：

Var redLight = new THREE.Light(0xFF0000);

2、由基类派生出来的其他种类光源

THREE.Light只是其他所有光源的基类，要让光源除了具有颜色的特性之外，我们需要其他光源。看看，下面的类图，是目前光源的继承结构。

3 环境光

经过多次反射而来的光称为环境光，无法确定其最初的方向。环境光是一种无处不在的光。环境光源放出的光线被认为来自任何方向。因此，当你仅为场景指定环境光时，所有的物体无论法向量如何，都将表现为同样的明暗程度。（这是因为，反射光可以从各个方向进入您的眼睛）

环境光用THREE.AmbientLight来表示，它的构造函数如下所示：

THREE.AmbientLight( hex )

它仍然接受一个16进制的颜色值，作为光源的颜色。环境光将照射场景中的所有物体，让物体显示出某种颜色。环境光的使用例子如下所示：

var light = new THREE.AmbientLight( 0xff0000 );

scene.add( light );

只需要将光源加入场景，场景就能够通过光源渲染出好的效果来了。

4 点光源

点光源：由这种光源放出的光线来自同一点，且方向辐射自四面八方。例如蜡烛放出的光，萤火虫放出的光。

点光源用PointLight来表示，它的构造函数如下所示：

PointLight( color, intensity, distance )

Color：光的颜色

Intensity：光的强度，默认是1.0,就是说是100%强度的灯光，

distance：光的距离，从光源所在的位置，经过distance这段距离之后，光的强度将从Intensity衰减为0。默认情况下，这个值为0.0，表示光源强度不衰减。

5 聚光灯

聚光灯：这种光源的光线从一个锥体中射出，在被照射的物体上产生聚光的效果。使用这种光源需要指定光的射出方向以及锥体的顶角α。

聚光灯的构造函数是：

THREE.SpotLight( hex, intensity, distance, angle, exponent )

函数的参数如下所示：

Hex：聚光灯发出的颜色，如0xFFFFFF

Intensity：光源的强度，默认是1.0，如果为0.5，则强度是一半，意思是颜色会淡一些。和上面点光源一样。

Distance：光线的强度，从最大值衰减到0，需要的距离。默认为0，表示光不衰减，如果非0，则表示从光源的位置到Distance的距离，光都在线性衰减。到离光源距离Distance时，光源强度为0.

Angle：聚光灯着色的角度，用弧度作为单位，这个角度是和光源的方向形成的角度。

exponent：光源模型中，衰减的一个参数，越大衰减约快。

材质与光源的关系

1、材质的真相

材质就是物体的质地,就是材料和质感的完美结合。

在渲染程序中，它是表面各可视属性的结合，这些可视属性是指表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率、发光度等。

材质的真相到底是什么呢？仍然是光，离开光材质是无法体现的。举例来说，借助夜晚微弱的天空光，我们往往很难分辨物体的材质，因为他们很多都表现出黑色，我们难以区分是铝合金，还是塑料的。而在正常的照明条件下，则很容易分辨。另外，在彩色光源的照射下，我们也很难分辨物体表面的颜色，在白色光源的照射下则很容易。这种情况表明了物体的材质与光的微妙关系。

7 不带任何光源的物体

我们首先在屏幕上画一个物体，不带任何的光源，定义物体的颜色为黑色，其值为0x000000，定义材质如下：

var material = new THREE.MeshLambertMaterial( { color:0x000000} ); // 这是兰伯特材质，材质中的一种

现在我们来解析一下：

1、关于灯光的代码，什么也没有做。也就是Threejs中没有添加任何灯光。

2、我们使用了兰伯特材质，并将这种材质赋予了黑色，所以，你才会发现最后的效果是黑色。如果，我们把材质颜色设置为红色，那么物体是不是就会显示红色呢？

答案是否定的，这是因为，在场景中没有任何光源的情况下，物体不能反射光源到人的眼里，所以物体应该是黑色的。这与物体的材质颜色几乎没有关系。

结论：当没有任何光源的时候，最终的颜色将是黑色，无论材质是什么颜色。

8 兰伯特材质与光源

最常见的材质之一就是Lambert材质，这是在灰暗的或不光滑的表面产生均匀散射而形成的材质类型。比如一张纸就是Lambert表面。首先它粗糙不均匀，不会产生镜面效果。我们在阅读书籍的时候，没有发现书上一处亮，一处不亮吧，它非常均匀，这就是兰伯特材质。

Lambert材质表面会在所有方向上均匀地散射灯光，这就会使颜色看上去比较均匀。

Lambert材质的图例如下所示：

Lambert材质会受环境光的影响，呈现环境光的颜色，与材质本身颜色关系不大。

9 环境光对物体的影响

环境光就是在场景中无处不在的光，它对物体的影响是均匀的，也就是无论你从物体的那个角度观察，物体的颜色都是一样的，这就是伟大的环境光。

你可以把环境光放在任何一个位置，它的光线是不会衰减的，是永恒的某个强度的一种光源。

10 方向光（平行光）

平行光又称为方向光（Directional Light），是一组没有衰减的平行的光线，类似太阳光的效果。

方向光的模型如图：

方向光的构造函数如下所示：

THREE.DirectionalLight = function ( hex, intensity )

其参数如下：

Hex：关系的颜色，用16进制表示

Intensity：光线的强度，默认为1。因为RGB的三个值均在0~255之间，不能反映出光照的强度变化，光照越强，物体表面就更明亮。它的取值范围是0到1。如果为0，表示光线基本没什么作用，那么物体就会显示为黑色。

平行光有一个方向，它的方向由位置和原点（0,0,0）来决定，方向光只与方向有关，与离物体的远近无关。

11 环境光和方向光

1.首先方向光，是如图箭头的方向着色到物体的。而环境光由于与位置没有关系，方向又是任何方向都可以照射的，所以我们不管光的方向。

2、图中绿色的部分，是由环境光造成的。由于方向光根本照射不到绿色的部分，所以，这部分只有环境光对其影响。

3、图中黄色的部分是由环境光和方向光共同作用而成的，其实是两种光源颜色的简单相加，

0x00FF00 + 0xFF0000 = 0xFFFF00，oxFFFF00 就是黄色。

12 点光源

点光源是理想化为质点的向四面八方发出光线的光源。点光源是抽象化了的物理概念，为了把物理问题的研究简单化。就像平时说的光滑平面，质点，无空气阻力一样，点光源在现实中也是不存在的，指的是从一个点向周围空间均匀发光的光源。

点光源的特点是发光部分为一个小圆面，近似一个点

下面的例子介绍了怎么使用点光源：

light = new THREE.PointLight(0xFF0000);

light.position.set(0, 0,50);

scene.add(light);

效果如下图：

13 混合光源

将方向光和点光源混合使用。

效果如图所示：

转载自webGL中文网