ThreeJS教程:深度冲突(模型闪烁)

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深度冲突(模型闪烁)

本节课通过一个比较简单的案例,来给大家展示一下,实际开发的过程中,你可能会遇到的模型闪烁问题。

对于模型闪烁的原因简单地说就是深度冲突,对应的英文关键词是Z-fighting

Mesh面重合渲染测试

下面代码创建两个重合的矩形平面Mesh,通过浏览器预览,当你旋转三维场景的时候,你会发现模型渲染的时候产生闪烁。

这种现象,主要是两个Mesh重合,电脑GPU分不清谁在前谁在后,这种现象,可以称为深度冲突Z-fighting

// 两个矩形平面Mesh重合,产生闪烁
// 闪烁原因:两个矩形面位置重合,GPU无法分清谁在前谁在后
const geometry = new THREE.PlaneGeometry(250, 250);
const material = new THREE.MeshLambertMaterial({
    color: 0x00ffff,
    side: THREE.DoubleSide,
});
const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);


const geometry2 = new THREE.PlaneGeometry(300, 300); 
const material2 = new THREE.MeshLambertMaterial({
    color: 0xff6666,
    side: THREE.DoubleSide,
});
const mesh2 = new THREE.Mesh(geometry2, material2);

两个矩形Mesh拉开距离

适当偏移,解决深度冲突,偏移尺寸相对模型尺寸比较小,视觉上两个平面近似还是重合效果。

mesh2.position.z = 1;

建模注意

上面代码测试提醒我们,在三维软件中建模的的时候,尽量避免两个Mesh完全重合,可以考虑适当偏移一定的距离。

间隙很小,深度冲突

当两个面间隙很小,也可能出现深度冲突。从纯理论的角度,你能分清0和0.0000...0000001的大小,但是实际上,电脑GPU精度是有限的。

// 当两个面间隙很小,也可能出现深度冲突。
mesh2.position.z = 0.0000000000000000000001;

透视投影相机对距离影响(深度冲突)

第1步:设置两个Mesh平面的距离相差0.1,课件中案例源码你可以看到,没有深度冲突导致的模型闪烁问题

mesh2.position.z = 0;
mesh2.position.z = 0.1;
camera.position.set(292, 223, 185);

第2步:改变相机.position属性,你会发现当相机距离三维模型较远的时候,两个面也可能出现深度冲突,当然你也可以通过相机控件OrbitControls缩放功能,改变相机与模型的距离,进行观察。

camera.position.set(292*5, 223*5, 185*5)

透视投影相机的投影规律是远小近大,和人眼观察世界一样,模型距离相机越远,模型渲染的效果越小,两个mesh之间的间距同样也会变小。当两个Mesh和相机距离远到一定程度,两个模型的距离也会无限接近0。

webgl渲染器设置对数深度缓冲区

两个矩形平面距离比较近,相差0.1

mesh2.position.z = 0;
mesh2.position.z = 0.1;
camera.position.set(292*5, 223*5, 185*5);

当一个三维场景中有一些面距离比较近,有深度冲突,你可以尝试设置webgl渲染器设置对数深度缓冲区logarithmicDepthBuffer: true来优化或解决。logarithmicDepthBuffer: true作用简单来说,就是两个面间距比较小的时候,让threejs更容易区分两个面,谁在前,谁在后。

// WebGL渲染器设置
const renderer = new THREE.WebGLRenderer({
    // 设置对数深度缓冲区,优化深度冲突问题
    logarithmicDepthBuffer: true
});

有一点要注意,当两个面间隙过小,或者重合,你设置webgl渲染器对数深度缓冲区也是无效的。

mesh2.position.z = 0;
//当两个面重合,logarithmicDepthBuffer: true无效
mesh2.position.z = 0;
//当两个面间隙过小,logarithmicDepthBuffer: true无效
mesh2.position.z = 0.00001;
camera.position.set(292*5, 223*5, 185*5);

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