Cet article fait partie d'une série consacrée à Three.js. Le premier article s'intitule Principes de base. Si vous ne l'avez pas encore lu, vous voudriez peut-être commencer par là.
Three.js fournit plusieurs types de matériaux. Ils définissent comment les objets apparaîtront dans la scène. Les matériaux que vous utilisez dépendent vraiment de ce que vous essayez d'accomplir.
Il existe 2 façons de définir la plupart des propriétés des matériaux. A la création, comme nous l'avons déjà vu.
const material = new THREE.MeshPhongMaterial({
color: 0xFF0000, // red (can also use a CSS color string here)
flatShading: true,
});
Ou après la création.
const material = new THREE.MeshPhongMaterial(); material.color.setHSL(0, 1, .5); // red material.flatShading = true;
notez qu'il y a plusieurs façons de paramétrer la propriété THREE.Color.
material.color.set(0x00FFFF); // same as CSS's #RRGGBB style
material.color.set(cssString); // any CSS color, eg 'purple', '#F32',
// 'rgb(255, 127, 64)',
// 'hsl(180, 50%, 25%)'
material.color.set(someColor) // some other THREE.Color
material.color.setHSL(h, s, l) // where h, s, and l are 0 to 1
material.color.setRGB(r, g, b) // where r, g, and b are 0 to 1
A la création, vous pouvez passer, soit un nombre héxadécimal ou une valeur entre guillemet comme en CSS.
const m1 = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0xFF0000}); // rouge
const m2 = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 'red'}); // rouge
const m3 = new THREE.MeshBasicMaterial({color: '#F00'}); // rouge
const m4 = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 'rgb(255,0,0)'}); // rouge
const m5 = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 'hsl(0,100%,50%)'); // rouge
Examinons l'ensemble des materials de Three.js
Le MeshBasicMaterial n'est pas affecté par la lumière.
Le MeshLambertMaterial calcul la lumière uniquement pour les sommets (vertices), par contre le MeshPhongMaterial, lui, calcule la lumière pour chaque pixel. Le MeshPhongMaterial prend en charge aussi les reflets spéculaires.
Le paramètre shininess du MeshPhongMaterial détermine la brillance de la surbrillance spéculaire. La valeur par défaut est 30.
Notez que définir la propriété émissive sur une couleur sur un
MeshLambertMaterial ou un MeshPhongMaterial et régler la couleur sur noir
(et shininess à 0 pour phong) finit par ressembler au MeshBasicMaterial.
Pourquoi avoir les 3, si MeshPhongMaterial peut faire les mêmes choses que MeshBasicMaterial et MeshLambertMaterial ? La raison est simple. Le materials le plus sophistiqué nécessite aussi plus de puissance de la part du GPU. Sur un GPU plus lent comme par exemple sur un téléphone mobile, vous souhaiterez peut-être réduire la puissance du GPU en utilisant l'un des materials les moins complexes. Il s'ensuit également que si vous n'avez pas besoin des fonctionnalités supplémentaires, utilisez le materials le plus simple. Si vous n'avez pas besoin de l'éclairage et de la surbrillance spéculaire, utilisez le MeshBasicMaterial.
Le MeshToonMaterial est similaire au MeshPhongMaterial
avec une grande différence. Plutôt que d'ombrager en douceur, il utilise une carte de dégradé (une texture X par 1) pour décider comment ombrager. La valeur par défaut utilise une carte de dégradé dont la luminosité est de 70 % pour les premiers 70 % et 100 % après, mais vous pouvez fournir votre propre carte de dégradé. Cela finit par donner un look 2 tons qui ressemble à un dessin animé.
Ensuite, il y a 2 materials de rendu physique. Le rendu physique est souvent abrégé PBR.
Les materials ci-dessus utilisent des mathématiques simples pour créer des materials qui semblent 3D, mais ne réagissent pas comme dans le monde réel. Les 2 materials PBR utilisent des mathématiques beaucoup plus complexes pour se rapprocher de ce qui se passe réellement dans le monde réel.
Le premier est MeshStandardMaterial. La plus grande différence entre MeshPhongMaterial et MeshStandardMaterial est qu'il utilise des paramètres différents.
MeshPhongMaterial a un paramètre shininess. MeshStandardMaterial a 2 paramètres roughness (rugosité) et metalness (metalique).
Basiquement, roughness est l'opposé de shininess.
Quelque chose qui a une rugosité élevée, comme une balle de baseball, n'a pas de reflets durs alors que quelque chose qui n'est pas rugueux, comme une boule de billard, est très brillant. La rugosité va de 0 à 1.
L'autre paramètre, metalness, indique
à quel point le matériau est métallique. Les métaux se comportent différemment des non-métaux. 0
pour le non-métal et 1 pour le métal.
Voici quelques exemples de MeshStandardMaterial avec une roughness allant de 0 à 1
sur la diagonale et une metalness allant de 0 à 1 en descendant.
Le MeshPhysicalMaterial est le même que le MeshStandardMaterial mais il ajoute un paramètre clearcoat (vernis) qui va de 0 à 1 pour savoir quelle couche de brillance appliquée. Et un paramètre clearCoatRoughness qui spécifie à quel point la couche de brillance est rugueuse.
Voici la même grille que ci-dessusmais avec les paramètres clearcoat et clearCoatRoughness en plus.
Les divers matériaux standard progressent du plus rapide au plus lent
MeshBasicMaterial ➡ MeshLambertMaterial ➡ MeshPhongMaterial ➡
MeshStandardMaterial ➡ MeshPhysicalMaterial. Les matériaux les plus lents peuvent créer des scènes plus réalistes, mais vous devrez peut-être concevoir votre code pour utiliser les matériaux les plus rapides sur des machines mobiles ou de faible puissance.
Il existe 3 matériaux qui ont des utilisations spéciales. ShadowMaterial
est utilisé pour obtenir les données créées à partir des ombres. Nous n'avons pas encore couvert les ombres. Lorsque nous le ferons, nous utiliserons ce materiau pour jeter un œil à ce qui se passe dans les coulisses.
The MeshDepthMaterial resttitue la profondeur de chaque pixel où les pixels
négatifs near sont à 0 et les négatifs far sont à 1.
Certains effets spéciaux peuvent utiliser ces données que nous aborderons plus tard.
Le MeshNormalMaterial vous montrera les normals de la geéometrie.
Les Normals sont la direction d'un triangle ou d'un pixel particulier.
MeshNormalMaterial dessine les normales de l'espace de vue (les normales par rapport à la caméra).
x rouge, y est vert, et z est bleu donc les choses tournés vers la droite seront roses, ceux vers la gauche seront aqua, vers le haut vert clair, vers le bas violet, et vers l'écran lavande.
ShaderMaterial permet de créer des matériaux personnalisés à l'aide du sytème de shader de Three.js. RawShaderMaterial permet de créer des shaders entièrement personnalisés sans l'aide de Three.js. Ces deux sujets sont vastes et seront traités plus tard.
La plupart des matériaux partagent un ensemble de paramètres, tous définis par Material.
Voir la documentation pour chacun d'eux, mais passons en revue deux des propriétés les plus utilisées.
flatShading:
si l'objet à l'air à facettes ou lisse. Par defaut = false.
side: quel côté montrer. La valeur par defaut est THREE.FrontSide.
Les autres options sont THREE.BackSide et THREE.DoubleSide (des deux côtés).
La plupart des objets 3D déssinés dans Three.js sont probablement des solides opaques, il n'est donc pas nécessaire de dessiner les faces arrières (c'est-à-dire les côtés tournés vers l'intérieur du solide). La raison la plus courante de définir le côté, est pour les plans et les objets non solides où il est courant de voir leurs faces arrières.
Voici 6 plans dessinés avec THREE.FrontSide et THREE.DoubleSide.
Il y a vraiment beaucoup de choses à considérer avec les matériaux et il nous en reste encore beaucoup à faire. En particulier, nous avons principalement ignoré les textures qui ouvrent toute une série d'options. Avant de couvrir les textures, nous devons faire une pause et couvrir la configuration de votre environnement de développement