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3D 可视化入门:渲染管线原理与实践

每点一次鼠标,就在图元数组中添加一个顶点,完成整个渲染的流程后,在画布上绘制出了一个白色的点。 那么怎么画线和三角形呢?...像素着色:确定每个像素点的颜色。 像素合并:将所有片元的像素合并。 这些步骤完成后,经过一系列测试和混合,终于可以显示在屏幕上了。 接下来,我们将尝试解答更多问题。...但是,如果我想实现一面砖墙,添加再多的顶点,再多的光照,再好的着色方法也没办法照出这种效果... 纹理贴图在这个时候就派上用场了。它在不改变几何体本身的情况下,提供了更多的绘制细节。...对于这种几何体,我们可以用简单几何体(比如球或立方体)将其包裹起来,在简单几何体上应用纹理,当需要绘制复杂几何体上的点的时候,从中心向简单几何体投影,取简单几何体上的纹理信息。...,以及将法线贴图贴在平面 Pane 上的效果,可以看到平面变得可以与光互动 诶?

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Unity通用渲染管线(URP)系列(八)——复杂的贴图(Masks, Details, and Normals)

我只显示了在GetBase中检索_BaseMap_ST的更改。 ? 此更改也可以应用于UnlitInput中的代码。 2.3 金属度 LitPass不需要知道某些属性是否依赖于遮罩贴图。...我们可以通过对反照率的平方根进行插值,然后进行平方来对此进行近似。 ? ? (直接插值,黑暗部分更强了一些) 目前,这些细节已应用到整个表面,但好处是,大多数金色的电路均不受影响。...这就是细节遮罩的用途,它存储在遮罩贴图的B通道中。我们可以通过将其分解为插值器来应用它。 ? ? (遮罩细节) 我们的细节现在是在最大可能的强度下,这有点过于强了。...(淡化细节) 4 法线贴图 即使我们已经让表面复杂很多了,它看起来仍然很平坦,因为它确实如此。照明与表面法线交互,该法线在每个三角形上平滑插值。...丢失的高多边形几何体的法线向量在法线图中烘焙。可替代地,法线贴图也可以通过程序生成。这是我们电路的这种贴图。导入后将其“纹理类型”设置为“法线贴图”。 ?

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    探索VtKLoader源码中THREE.BufferGeometry的奥秘

    BufferGeometry将几何数据存储在缓冲区(Buffer)中,以二进制数组的形式存储顶点坐标、法线、颜色、UV等属性数据。...4.3 BufferGeometry的性能优化技巧为了提高BufferGeometry的渲染性能,可以采取以下一些优化技巧:合并几何体:将多个几何体合并成一个大的几何体,减少渲染调用次数,提高渲染效率。...通过与着色器程序(Shader)的配合,可以实现各种特效,如法线贴图、环境光遮挡(Ambient Occlusion)、透明效果等。...功能扩展:增加更多种类的BufferAttribute,支持更丰富的几何数据和属性,如法线贴图、切线数据、颜色纹理等,提供更多样化的渲染效果和交互操作。...跨平台兼容:进一步优化BufferGeometry在不同平台和设备上的兼容性,实现跨平台的三维可视化应用,如在PC端、移动端和VR/AR设备上实现统一的用户体验。

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    Three.js - 走进3D的奇妙世界

    二、Three.js应用场景 利用Three.JS可以制作出很多酷炫的3D动画,并且Three.js还可以通过鼠标、键盘、拖拽等事件形成交互,在页面上增加一些3D动画和3D交互可以产生更好的用户体验。...通过Three.JS可以实现全景视图,这些全景视图应用在房产、家装行业能够带来更直观的视觉体验。...3D世界的纹理是由图片组成的,将纹理添加在材质上以一定的规则映射到几何体上,几何体就有了带纹理的皮肤。...7.1 普通纹理贴图 在这个示例中使用上图左侧的地球纹理,在球形几何体上进行贴图就能制作出一个地球。...材质默认是在几何体的正面进行贴图的,如果想要在反面贴图,需要在创建材质的时候设置side参数的值为THREE.BackSide,代码如下: /* 创建反面贴图的球形 */ // 球体 var geom

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    基础渲染系列(十三)——延迟着色

    (缓存表面属性) 现在,缓冲区中提供了照明所需的所有几何数据。唯一缺少的是灯光本身。但这意味着我们不再需要渲染几何体。可以只渲染光就足够了。此外,基本通道只需要填充缓冲区。...我标记了这些差异。 ? ? (着色法线) 现在,deferred pass 的功能大致类似于base pass。因此,最终会直接着色结果而不是将几何数据写入G缓冲区。这个流程是不正确的。...让我们在MyFragmentProgram上方直接为此定义一个输出结构。 ? 不应该是SV_TARGET吗? 可以混合使用大写字母和小写字母作为目标语义,Unity可以全部理解。...法线的编码方式类似于常规法线贴图。 ? ? (法线) 2.5 Buffer 3 最终的G缓冲区用于累积场景的光照。其格式取决于相机是设置为LDR还是HDR。...(地表的Mesh renderer 前向和延迟) 在延迟模式下,反射探针本身将被渲染。它们被投影到与它们的体积相交的几何体上。因此,结构内部探针的反射不会超出其范围。实际上,它们逐渐淡出时会延伸一点。

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    Materials(材质)

    image Diffuse map(颜色贴图,漫反射贴图) 给几何体一个基本的颜色纹理,不考虑灯光和特效 image Normal map(法线贴图) 在上篇文章的灯光里讲过,灯光是使用形状表面的法向量来决定照亮哪个面的....系统自带形状是使用单一的整个面的向量,而法线贴图则以RGB值定义了精确到每个像素的法向量,这样每个像素对灯光的反应都不同,形成表面崎岖不平的灯光效果 image image Reflective map...),只有当场景中有ambient light环境光时才有作用,精确定义了每个像素在环境光作用下的被照亮程度.也就是让几何体的黑色部分不被环境光照亮而变浅 image image Specular map...(镜面贴图,高光贴图) 镜面贴图决定了几何体的镜面程度,黑色部分就是不光滑,白色就是光滑反光.会影响Normal map(法线贴图)外部光线照射反光和Reflective map(反射贴图)外部天空盒子图像反光的清晰程度...image image Emission map(发光贴图) 在没有光线时,如果物体表面有荧光涂料,就会发光.发光贴图可以用来模拟这种物体.彩色贴图中,黑色不发光,亮色发光强,暗色发光弱 image

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    Three.js - 走进3D的奇妙世界

    二、Three.js应用场景 利用Three.JS可以制作出很多酷炫的3D动画,并且Three.js还可以通过鼠标、键盘、拖拽等事件形成交互,在页面上增加一些3D动画和3D交互可以产生更好的用户体验。...通过Three.JS可以实现全景视图,这些全景视图应用在房产、家装行业能够带来更直观的视觉体验。...3D世界的纹理是由图片组成的,将纹理添加在材质上以一定的规则映射到几何体上,几何体就有了带纹理的皮肤。 7.1 普通纹理贴图 ?...在这个示例中使用上图左侧的地球纹理,在球形几何体上进行贴图就能制作出一个地球。...材质默认是在几何体的正面进行贴图的,如果想要在反面贴图,需要在创建材质的时候设置side参数的值为THREE.BackSide,代码如下: /* 创建反面贴图的球形 */ // 球体 var geom

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    基础渲染系列(十)——更复杂的复合材质

    Unity的旧着色器也这样做。虽然这不真实,但确实可以让使美术人员更好地控制灯光。 屏幕空间环境光遮挡如何? SSAO是一种后处理图像效果,它使用深度缓冲区动态创建整个帧的遮挡图。...1.5 合并贴图 由于我们仅使用遮挡图的一个通道,即G通道。用于电路的金属图存储在R通道中,平滑度存储在alpha通道中。这意味着我们可以将所有三个贴图组合为一个纹理。下面是一张这样的贴图。 ?...因此结果通常是可以接受的。 我们可以将其缩小为单个纹理样本吗? 是的,你必须调整着色器以从同一贴图采样所有内容。如果你正在执行此优化,则也可以摆脱多余的纹理属性。...这是一个细节遮罩,可以防止细节出现在金属零件上。为了增加种类,它还减少甚至完全消除电路板的下部区域。而且,无论在板子上打出什么凹痕,细节都会被抹去。 ?...foreach是for循环的方便替代方法。与常规的for循环相比,它具有一些开销,因为它创建了一个临时的迭代器对象。因此,我永远不会在经常执行的应用程序代码或编辑器代码中使用它。

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    如何在页面极速渲染3D模型

    朋友们,还记得 QQ 20 周年 H5 中可可爱爱的太空鹅吗? ? 为了实现旋转和换肤功能,在 H5 中我们随机展示了5种类型的 3D 太空鹅模型,如下图所示: ?...本文将从模型网格和贴图文件两方面分析,介绍几种通过技术角度优化加载速度和提高渲染性能的途径,在保证 3D 模型不减面,贴图不缩小的情况下,将模型精致地还原在 H5 或其他应用程序中。...另外经过压缩的 glTF 文件仅为正常 FBX 和 glTF 文件的1/10左右,而在视觉上三者几何体结构没有明显的差异,压缩后的 glTF 开启了 worker 线程做 Draco解码,多了一小部分模型解码时间...效果测试 为了数据更加明显,我们在Mac Chrome 浏览器performance模式下,针对同一个电视机模型利用 ThreeJS 各自加载了 4096 x 4096 大小的颜色贴图、法线贴图、金属与粗糙贴图...值得期待的是,目前 Google 与Binomial 公司正在推进 Basis Universal 与glTF 3D 传输标准的合作,或许在不久的将来就可以迎来结合了 basis 贴图的glTF格式,不需要做另外的处理可以直接导入模型到应用程序中

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    Threejs入门之十:认识缓冲几何体BufferGeometry(三)

    (比如有两个点都是0,0,0)的时候我们需要重复输入两次吗?...2, 3,])然后,可以通过threejs的属性缓冲区对象BufferAttribute表示几何体顶点索引.index数据。..., 3)这样设置后,就可以在浏览器中正常看到物体了 这里需要注意的一点是顶点法线的数据和顶点的位置数据是一一对应的,如果我们使用了顶点索引,顶点法线数据也要和顶点位置数据一一对应// 矩形平面,有索引,...)、.rotateX()、.rotateY()等方法可以对几何体本身进行缩放、平移、旋转,这些方法本质上都是通过改变几何体的顶点数据来实现的。...、缩放、平移等方法本质上就是改变顶点的位置坐标console.log('顶点位置数据', geometry.attributes.position)刷新浏览器打开调试模式,可以看到顶点的位置坐标发生了变换

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    谁还没有冰墩墩?速来领→

    它的原始模型来源于这里,从这个网站免费现在模型后,原模型是使用 3D max 建的我发现并不能直接用在网页中,需要在 Blender 中转换模型格式,还需要调整调整模型的贴图法线,才能还原渲染图效果。...原模型: 冰墩墩贴图: 转换成Blender支持的模型,并在Blender中调整模型贴图法线、并添加贴图: 导出 glb 格式 在 Blender 中给模型添加贴图教程传送门:在Blender中怎么给模型贴图...实现效果也可以从上面 Banner 图中可以看到,为了画面更好看,我取消了树的阴影显示。 在 3D 功能开发中,一些不重要的装饰模型都可以采取这种策略来优化。....displacementMap[Texture]:位移贴图会影响网格顶点的位置,与仅影响材质的光照和阴影的其他贴图不同,移位的顶点可以投射阴影,阻挡其他对象,以及充当真实的几何体。....displacementBias[Float]:位移贴图在网格顶点上的偏移量。如果没有设置位移贴图,则不会应用此值。默认值为 0。

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    UE5的Nanite刷屏?Unity破解Nanite几十亿面渲染只需三招

    额,我想说不管哪个行业,做实验都要用小兔子。。。 至于Epic宣传的160亿面,是虚的,是不可能全部真实去渲染的。所以他们自己也提到,Nanite的超多面渲染技术叫做 虚拟微多边形几何体 。...到这里的话我们可以想象一下这个方案的极致运用,是不是只要有足够精度和数量的法线贴图,高度贴图就能创建出非常完美的真实场景?当然是在完美处理的光影的情况下。...在极致情况下,我们可以用高模的法线贴图、视差贴图、摄像机的相关参数或者其他因素来控制三角面的生成。 背面或者被遮挡的地方,甚至可以完全不用生成。 再来看下心欣的例子: ? 原理几乎是一致的。...如果我们能根据某些算法或者贴图或者参考将这些顶点移位到合适的位置,是不是就能还原出整个兔子了? 要实现这一个目标,就需要把前面的视差贴图和曲面细分结合使用。...视差贴图实际上就是一个置换贴图,前面的动图里我们可以看到它可以用来伪造唯一,既然可以伪造,那么当然也可以将相同的贴图用于实际的移位。 我们仍然使用前面的视差贴图: ?

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    WebGL开发3D模型的流程

    Maya: 专业的商业 3D 动画、建模、模拟和渲染软件,常用于电影、游戏等领域。3ds Max: 另一款流行的商业 3D 建模和动画软件,广泛应用于建筑可视化、游戏开发等领域。...模型制作: 在建模软件中进行模型的创建,包括:几何体创建: 使用基本几何体(例如立方体、球体、圆柱体等)进行组合和修改,创建复杂的模型。多边形建模: 通过编辑多边形的顶点、边和面来创建模型。...常用的贴图类型包括:颜色贴图 (Diffuse Map): 决定模型表面的颜色。法线贴图 (Normal Map): 模拟模型表面的凹凸细节。...WebGL 库 (可选): 可以选择使用 WebGL 库来简化开发,例如 Three.js、Babylon.js 等。Three.js 是最常用的 WebGL 库,提供了丰富的功能和易用的 API。...减少绘制调用: 使用合并网格等技术减少绘制调用次数。总结:以上是一个使用 WebGL 开发 3D 模型的基本流程。实际开发中,可能需要根据具体需求进行调整和扩展。

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    基础渲染系列(十六)——静态光照

    也可以在Enlighten灯光映射引擎和Progressive灯光映射器之间切换。后者以增量方式生成光照贴图,优先考虑场景视图中可见的内容,这在编辑时很方便。我在本教程中使用了Enlighten。...你可以通过将照明窗口从“Scene”切换为“Global Maps”模式来查看它们。使用默认设置,我的测试场景可以轻松放入单个1024×1024的贴图中。 ?...(使用法线贴图 实时光VS光照贴图化) 4.1 定向 通过将“Directional Mode”改回“Directional”,可以使法线贴图在烘焙的光照下工作。...(强度贴图和方向贴图) 当方向图可用时,我们可以使用它来对烘焙的光执行简单的漫反射着色。这使得可以应用法线贴图。请注意,只有一个光方向是已知的,因此阴影将是近似值。...然后,我们可以使用法线向量执行点积运算,以找到漫反射因子并将其应用于颜色。但是方向贴图实际上并不包含单位长度方向,它要更复杂一些。

    3.8K20

    零基础学习3dmax建模有这4个技巧!你都知道?小白学习必备

    比如想创建一个台阶,可以使用内置的几何体模型来创建,然后将其转换为”可编辑对象”,再对其进一步调节就行了。...Compound Objects(复合对象)建模可以将两种或两种以上的模型对象合并成为一个对象,并且在合并的过程中可以将其记录成动画。...四、网格建模 网格建模法就像”编辑网格”修改器一样,可以在3种子对象层级上编辑物体,其中包含了顶点、边和面3种可编辑的对象。...低模相当于绘画中的结构素描,它能很好的锻炼模型师的概括力;低模行业里有一句话:三分模型,七分贴图,低模行业模型面数要求低,制作相对简单,大部分纹理结构靠贴图表现,所以整个完整模型大部分精力会集中在贴图绘制上面...高模相对来说流程比较复杂,因为高模需要的贴图是比较多的,像法线贴图之类的需要去烘焙也比较费时,但是有的高模对绘画要求不是很高,硬表面机械建模可以利用现在发展起来的贴图软件直接进行覆盖,像QX;对于游戏建模

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    基础渲染系列(六)——凹凸

    (细节法线贴图和缩放) 添加所需的变量并获取详细的法线贴图,就像主法线贴图一样。在我们合并它们之前,只显示细节法线。 ? ? (细节凹凸) 3.2 融合法线 将主反照率和细节反照率相乘。...我们在这里实际上要尝试做的是结合两个高度场。平均它们没有意义。叠加它们更有意义。当添加两个高度函数时,它们的斜率(也就是它们的导数)也要相加。 我们可以从法线中提取导数吗?...然后,我们转换回法线向量。在归一化之前,所得向量为 ? ? ? (增加导数) 这样会产生更好的结果!当组合大部分为平面的贴图时,它的效果很好。但是,合并陡峭的斜率仍然会丢失细节。...由于切线空间环绕对象的表面,因此对象的确切形状无关紧要。你可以对其应用任何切线空间法线贴图。你也可以像我们一样平铺贴图。同样,当网格由于其动画而变形时,切线空间(以及法线贴图)也会随之变形。...如果要消除切线空间,则必须使用对象空间法线贴图。这些贴图不粘在表面上。因此它们无法平铺,不能应用于不同的形状,也不会随网格变形。此外,它们在纹理压缩方面也不起作用。

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    5分钟生成漫威3D数字人!美队蜘蛛侠小丑都能搞定,高清还原面部细节丨SIGGRAPH 2023

    近期,Google、NVIDIA和微软等公司推出了基于神经辐射场(NeRF)的3D生成方法,但这些方法与传统的3D渲染软件(如Unity、Unreal Engine和Maya等)存在兼容性问题,限制了其在实际应用中的广泛应用...使用BlendShapes或生成的Personalized BlendShapes的面部资产具备动画能力,并进一步展示了DreamFace在自然人物设计方面的应用。...接下来,使用隐式扩散模型(LDM)和得分蒸馏采样(SDS)处理,从而在粗略几何模型中添加面部细节和详细的法线贴图,生成高精度几何体。...然后,通过联合训练方案协调这两个模型,一个用于直接去噪U纹理贴图,另一个用于监督渲染图像。此外,还采用了提示学习策略和非面部区域遮罩以确保生成的漫反射贴图的质量。...该框架为解决复杂的3D生成任务提供了有效解决方案,有望推动更多类似的研究和技术发展。 此外,基于物理的材质扩散生成和动画能力生成将推动 3D生成技术在影视制作、游戏开发和其他相关行业的应用。

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    threejs地球、星空、世界轮廓绘制、飞线、坐标涟漪 、旋转动画(下篇)

    一个贴图是是涟漪底图可以更改颜色: 将拿到的经纬度数据转换成xyz坐标 将带有纹理的两个几何体添加到地球上 var cityGeometry = new PlaneBufferGeometry(1,...贴图,注意开启透明计算 opacity: 1.0, side: DoubleSide, //双面可见 depthWrite: false, //禁止写入深度缓冲区数据...贴图,注意开启透明计算 depthWrite:false,//禁止写入深度缓冲区数据 }); var cityWaveMesh = new Mesh(cityGeometry..._s表示mesh在原始大小基础上放大倍数 光圈在原来mesh.size基础上1~2倍之间变化 cityWaveMesh.position.set(cityXyz.x, cityXyz.y,...cityXyz.z); cityMesh.position.set(cityXyz.x, cityXyz.y, cityXyz.z) // mesh姿态设置 // mesh在球面上的法线方向

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    「冰墩墩」代码,开源了!

    它的原始模型来源于这里: 从这个网站免费现在模型后,原模型是使用 3D max 建的我发现并不能直接用在网页中,需要在 Blender 中转换模型格式,还需要调整调整模型的贴图法线,才能还原渲染图效果...原模型: 冰墩墩贴图: 转换成 Blender 支持的模型,并在 Blender 中调整模型贴图法线、并添加贴图: 导出 glb 格式: 仔细观察冰墩墩 可以发现,它的外面有一层透明塑料或玻璃质感外壳...在 3D 功能开发中,一些不重要的装饰模型都可以采取这种策略来优化。 MeshDepthMaterial 深度网格材质 一种按深度绘制几何体的材质。深度基于相机远近平面,白色最近,黑色最远。....displacementMap[Texture]:位移贴图会影响网格顶点的位置,与仅影响材质的光照和阴影的其他贴图不同,移位的顶点可以投射阴影,阻挡其他对象,以及充当真实的几何体。....displacementBias[Float]:位移贴图在网格顶点上的偏移量。如果没有设置位移贴图,则不会应用此值。默认值为 0。

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    一个简单实用的SSAO实现

    这里我叙述的算法的所有计算都是在2D空间中进行, 不需要进行投影变换. 它用到了每个像素的位置和法线缓冲, 所以如果你已经使用了延迟渲染的话, 一半的工作已经完成了....一些小技巧可以加速计算: 如使用一半大小的位置和法线缓存, 当然如果你愿意的话, 同时也可以对最后的SSAO缓存应用一个双向的模糊以减少采样产生的噪点....在for循环中, coord1是位于90o的原始采样坐标, coord2是相同的坐标, 只不过旋转了45o. 随机纹理包含了随机的法线向量, 所以这是你的平均法线贴图....下面这张是我使用的随机法线纹理: 它被平铺到整个屏幕, 被每个像素使用下面的纹理坐标采样: g_screen_size * uv / random_size “g_screen_size” 包含了屏幕的宽和高...这两个现象也是使用深度缓冲作为输入的算法的主要问题, 可以从下面的图片中看出来: 自遮闭出现的原因是传统算法是在每个像素周围的球体上采样的, 所以没有被遮挡的平面上至少有一半的采样被标记成”被遮挡”

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