08.webgl_buffergeometry_attributes_none ，three官方示例+编辑器+AI快速学习

news2025/5/17 5:01:33

本实例主要讲解内容

这个Three.js示例展示了无属性几何体渲染技术，通过WebGL 2的gl_VertexID特性和伪随机数生成算法，在着色器中动态计算顶点位置和颜色，而不需要在CPU端预先定义几何体数据。

核心技术包括：

WebGL 2的顶点ID特性
着色器中的伪随机数生成
无属性几何体渲染
纯GPU端的几何体生成

在这里插入图片描述

完整代码注释

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
	<head>
		<title>three.js WebGL 2 - buffergeometry - attributes - none</title>
		<meta charset="utf-8">
		<meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
		<link type="text/css" rel="stylesheet" href="main.css">
	</head>
	<body>

		<div id="info"><a href="https://threejs.org" target="_blank" rel="noopener">three.js</a> WebGL 2 - buffergeometry - attributes - none</div>

		<!-- 顶点着色器 -->
		<script id="vertexShader" type="x-shader/x-vertex">

			uniform mat4 modelViewMatrix;
			uniform mat4 projectionMatrix;

			uniform float seed; // 随机数种子

			// IEEE 754浮点数常量
			const uint ieeeMantissa = 0x007FFFFFu;
			const uint ieeeOne = 0x3F800000u;

			// 哈希函数 - 生成伪随机无符号整数
			uint hash(uint x) {
				x += ( x << 10u );
				x ^= ( x >>  6u );
				x += ( x <<  3u );
				x ^= ( x >> 11u );
				x += ( x << 15u );
				return x;
			}

			// 二维哈希函数
			uint hash(uvec2 v) { return hash( v.x ^ hash(v.y) ); }

			// 生成0-1之间的伪随机浮点数
			float hashNoise(vec2 xy) {
				uint m = hash(floatBitsToUint(xy));

				m &= ieeeMantissa;
				m |= ieeeOne;

				return uintBitsToFloat( m ) - 1.0;
			}

			// 生成指定范围内的伪随机浮点数
			float pseudoRandom(float lower, float delta, in vec2 xy) {
				return lower + delta*hashNoise(xy);
			}

			// 生成指定范围内的伪随机三维向量
			vec3 pseudoRandomVec3(float lower, float upper, int index) {
				float delta = upper - lower;
				float x = pseudoRandom(lower, delta, vec2(index, 0));
				float y = pseudoRandom(lower, delta, vec2(index, 1));
				float z = pseudoRandom(lower, delta, vec2(index, 2));
				return vec3(x, y, z);
			}

			out vec3 vColor; // 输出到片段着色器的颜色

			void main()	{

				// 计算顶点位置
				// 使用 gl_VertexID 作为索引生成伪随机位置
				// 每个三角形的三个顶点共享相同的基础位置，添加微小偏移形成三角形
				const float scale = 1.0/64.0;
				vec3 position = pseudoRandomVec3(-1.0, +1.0, gl_VertexID/3) + scale * pseudoRandomVec3(-1.0, +1.0, gl_VertexID);
				
				// 计算顶点颜色
				vec3 color = pseudoRandomVec3(0.25, 1.0, gl_VertexID/3);
				
				// 设置顶点位置和颜色
				gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0 );
				vColor = color;

			}
		</script>

		<!-- 片段着色器 -->
		<script id="fragmentShader" type="x-shader/x-fragment">

			precision mediump float;

			in vec3 vColor; // 从顶点着色器传入的颜色

			out vec4 fColor; // 最终输出颜色

			void main()	{

				fColor = vec4(vColor, 1); // 使用传入的颜色作为片段颜色

			}
		</script>

		<script type="importmap">
			{
				"imports": {
					"three": "../build/three.module.js",
					"three/addons/": "./jsm/"
				}
			}
		</script>

		<script type="module">

			import * as THREE from 'three';

			let camera, scene, renderer, mesh;

			init();

			function init() {

				// 初始化相机
				camera = new THREE.PerspectiveCamera( 27, window.innerWidth / window.innerHeight, 1, 3500 );
				camera.position.z = 4;

				// 初始化场景
				scene = new THREE.Scene();
				scene.background = new THREE.Color( 0x050505 );
				scene.fog = new THREE.Fog( 0x050505, 2000, 3500 );

				// 创建几何体
				// 注意：这里没有设置任何顶点属性，所有数据都在着色器中生成
				const triangleCount = 10000;
				const vertexCountPerTriangle = 3;
				const vertexCount = triangleCount * vertexCountPerTriangle;

				const geometry = new THREE.BufferGeometry();
				geometry.setDrawRange( 0, vertexCount ); // 仅设置绘制范围

				// 创建材质
				const material = new THREE.RawShaderMaterial( {
					uniforms: {
						seed: { value: 42 }, // 设置随机数种子
					},
					vertexShader: document.getElementById( 'vertexShader' ).textContent,
					fragmentShader: document.getElementById( 'fragmentShader' ).textContent,
					side: THREE.DoubleSide, // 双面渲染
					glslVersion: THREE.GLSL3 // 使用GLSL 3.0
				} );

				// 创建网格
				mesh = new THREE.Mesh( geometry, material );
				mesh.frustumCulled = false; // 禁用视锥体剔除
				scene.add( mesh );

				// 初始化渲染器
				renderer = new THREE.WebGLRenderer( { antialias: true } );
				renderer.setPixelRatio( window.devicePixelRatio );
				renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
				renderer.setAnimationLoop( animate );
				document.body.appendChild( renderer.domElement );

			}

			// 动画循环
			function animate( time ) {

				// 旋转网格
				mesh.rotation.x = time / 1000.0 * 0.25;
				mesh.rotation.y = time / 1000.0 * 0.50;

				renderer.render( scene, camera );

			}

		</script>

	</body>
</html>