indexed-textures.html 29 KB

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  1. <!DOCTYPE html>
  2. <html lang="zh">
  3. <head>
  4. <meta charset="utf-8">
  5. <title>使用纹理索引来拾取和着色</title>
  6. <meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
  7. <meta name="twitter:card" content="summary_large_image">
  8. <meta name="twitter:site" content="@threejs">
  9. <meta name="twitter:title" content="Three.js – Indexed Textures for Picking and Color">
  10. <meta property="og:image" content="https://threejs.org/files/share.png">
  11. <link rel="shortcut icon" href="../../files/favicon_white.ico" media="(prefers-color-scheme: dark)">
  12. <link rel="shortcut icon" href="../../files/favicon.ico" media="(prefers-color-scheme: light)">
  13. <link rel="stylesheet" href="../resources/lesson.css">
  14. <link rel="stylesheet" href="../resources/lang.css">
  15. <script type="importmap">
  16. {
  17. "imports": {
  18. "three": "../../build/three.module.js"
  19. }
  20. }
  21. </script>
  22. <link rel="stylesheet" href="/manual/zh/lang.css">
  23. </head>
  24. <body>
  25. <div class="container">
  26. <div class="lesson-title">
  27. <h1>使用纹理索引来拾取和着色</h1>
  28. </div>
  29. <div class="lesson">
  30. <div class="lesson-main">
  31. <p>这篇文章是 <a href="align-html-elements-to-3d.html">对齐HTML元素到3D对象</a> 的延续。
  32. 如果你还没有读过上篇文章,你应该先从那里开始,然后再回来继续阅读。</p>
  33. <p>有时候使用Three.js需要提出一些创造性的解决思路。我不确定这是一个很好的解决方案,但我想我会分享它,你可以看看是否可以为你的需求提供了一些解决思路或方案。</p>
  34. <p>在 <a href="align-html-elements-to-3d.html">上一篇文章中</a>,我们在3D地球周围显示了国家名称,那么我们如何做到,让用户选中一个国家并高亮他的选择?</p>
  35. <p>第一个想法是为每个国家生成几何图形,我们可以 <a href="picking.html">使用射线拾取</a> ,就像之前介绍的那样。
  36. 我们将为每个国家构建3D几何对象。如果用户点击代表那个国家的网格对象,我们就会知道对应的国家被点击了。</p>
  37. <p>所以,为了验证这个解决方案,我尝试生成所有国家的3D网格对象,使用了<a href="align-html-elements-to-3d.html">在上一篇文章中</a>和我生成轮廓一样的数据。
  38. 结果生成了15.5m的二进制GLTF(.glb)文件,让用户下载15.5m的数据对于我来说实在太多了。
  39. </p>
  40. <p>有很多方法可以压缩数据。第一种可能是应用一些算法来降低轮廓的分辨率,但是我没有花时间来研究它。可能出现美国边界变大而加拿大边界变小的情况。</p>
  41. <p>另一种解决方案是仅使用数据压缩,比如gzip将其降至11m,这减少了30%,但是还不够。</p>
  42. <p>我们可以将所有数据存储为16位而不是32位浮点值。或者我们也可以使用像<a href="https://google.github.io/draco/">draco 压缩</a>
  43. 这种东西也许就够了。不过我没有去试,我推荐你去试下回来告诉我是怎么回事,因为我很想知道😅</p>
  44. <p>就我而言,我考虑使用 <a href="picking.html">GPU拾取方案</a>,
  45. 这在上一篇 <a href="picking.html">关于拾取的文章</a> 的最后有提到。这种方案中,我们使用一种独特的颜色代表不同网格对象的ID,然后我们绘制了所有网格,看看哪个颜色被点击了。</p>
  46. <p>基于这种灵感,我们可以预先生成一张国家的地图,每个国家的颜色是它在国家数组中的索引号。我们可以使用类似GPU拾取技术,我们使用索引纹理绘制一个离屏全局画布,查看颜色会告诉我们用户点击了那个国家ID。</p>
  47. <p>因此,我 <a href="https://github.com/mrdoob/three.js/blob/master/manual/resources/tools/geo-picking/">写了一些代码</a>
  48. 生成这样的一个纹理,在这里: </p>
  49. <div class="threejs_center"><img src="../examples/resources/data/world/country-index-texture.png"
  50. style="width: 700px;"></div>
  51. <p>注意:生成这份纹理的数据来源于 <a href="http://thematicmapping.org/downloads/world_borders.php">这个网站</a>
  52. ,使用的协议是 <a href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/">CC-BY-SA</a>。</p>
  53. <p>它只有217k,比国家网格对象的15m要好得多,事实上我们可以使用更低的分辨率,但现在217k似乎已经足够了。</p>
  54. <p>所以让我们试着用它来选择国家。</p>
  55. <p>从 <a href="picking.html">GPU拾取案例中</a> 获取代码,我们需要一个场景来做拾取。</p>
  56. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const pickingScene = new THREE.Scene();
  57. pickingScene.background = new THREE.Color(0);
  58. </pre>
  59. <p>我们需要将带有索引纹理的地球添加到拾取场景中。</p>
  60. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">{
  61. const loader = new THREE.TextureLoader();
  62. const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 64, 32);
  63. + const indexTexture = loader.load('resources/data/world/country-index-texture.png', render);
  64. + indexTexture.minFilter = THREE.NearestFilter;
  65. + indexTexture.magFilter = THREE.NearestFilter;
  66. +
  67. + const pickingMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({map: indexTexture});
  68. + pickingScene.add(new THREE.Mesh(geometry, pickingMaterial));
  69. const texture = loader.load('resources/data/world/country-outlines-4k.png', render);
  70. const material = new THREE.MeshBasicMaterial({map: texture});
  71. scene.add(new THREE.Mesh(geometry, material));
  72. }
  73. </pre>
  74. <p>然后我们把 <code class="notranslate" translate="no">GPUPickingHelper</code>这个类拷贝下,在使用前我们需要做一些小改动</p>
  75. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class GPUPickHelper {
  76. constructor() {
  77. // 创造一个 1x1 的渲染对象
  78. this.pickingTexture = new THREE.WebGLRenderTarget(1, 1);
  79. this.pixelBuffer = new Uint8Array(4);
  80. - this.pickedObject = null;
  81. - this.pickedObjectSavedColor = 0;
  82. }
  83. pick(cssPosition, scene, camera) {
  84. const {pickingTexture, pixelBuffer} = this;
  85. // 将视图偏移设置为仅表示鼠标下单个元素
  86. const pixelRatio = renderer.getPixelRatio();
  87. camera.setViewOffset(
  88. renderer.getContext().drawingBufferWidth, // full width
  89. renderer.getContext().drawingBufferHeight, // full top
  90. cssPosition.x * pixelRatio | 0, // rect x
  91. cssPosition.y * pixelRatio | 0, // rect y
  92. 1, // rect width
  93. 1, // rect height
  94. );
  95. // 渲染场景
  96. renderer.setRenderTarget(pickingTexture);
  97. renderer.render(scene, camera);
  98. renderer.setRenderTarget(null);
  99. // 清除视图偏移,使渲染恢复正常
  100. camera.clearViewOffset();
  101. // 读取像素
  102. renderer.readRenderTargetPixels(
  103. pickingTexture,
  104. 0, // x
  105. 0, // y
  106. 1, // width
  107. 1, // height
  108. pixelBuffer);
  109. + const id =
  110. + (pixelBuffer[0] &lt;&lt; 16) |
  111. + (pixelBuffer[1] &lt;&lt; 8) |
  112. + (pixelBuffer[2] &lt;&lt; 0);
  113. +
  114. + return id;
  115. - const id =
  116. - (pixelBuffer[0] &lt;&lt; 16) |
  117. - (pixelBuffer[1] &lt;&lt; 8) |
  118. - (pixelBuffer[2] );
  119. - const intersectedObject = idToObject[id];
  120. - if (intersectedObject) {
  121. - // 获取第一个对象,它是离我们最近的
  122. - this.pickedObject = intersectedObject;
  123. - // 保存它的颜色
  124. - this.pickedObjectSavedColor = this.pickedObject.material.emissive.getHex();
  125. - // 将其自发光颜色设置为闪烁的红色/黄色
  126. - this.pickedObject.material.emissive.setHex((time * 8) % 2 &gt; 1 ? 0xFFFF00 : 0xFF0000);
  127. - }
  128. }
  129. }
  130. </pre>
  131. <p>现在我们可以用它来选择国家了。</p>
  132. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const pickHelper = new GPUPickHelper();
  133. function getCanvasRelativePosition(event) {
  134. const rect = canvas.getBoundingClientRect();
  135. return {
  136. x: (event.clientX - rect.left) * canvas.width / rect.width,
  137. y: (event.clientY - rect.top ) * canvas.height / rect.height,
  138. };
  139. }
  140. function pickCountry(event) {
  141. // 如果我们还没有加载好数据,退出
  142. if (!countryInfos) {
  143. return;
  144. }
  145. const position = getCanvasRelativePosition(event);
  146. const id = pickHelper.pick(position, pickingScene, camera);
  147. if (id &gt; 0) {
  148. // 我们点击了一个国家,修改它的selected属性
  149. const countryInfo = countryInfos[id - 1];
  150. const selected = !countryInfo.selected;
  151. // 如果我们选中这个国家,并且没有按住控制键,取消所有选中的国家
  152. if (selected &amp;&amp; !event.shiftKey &amp;&amp; !event.ctrlKey &amp;&amp; !event.metaKey) {
  153. unselectAllCountries();
  154. }
  155. numCountriesSelected += selected ? 1 : -1;
  156. countryInfo.selected = selected;
  157. } else if (numCountriesSelected) {
  158. // 海洋或者天空被选中了
  159. unselectAllCountries();
  160. }
  161. requestRenderIfNotRequested();
  162. }
  163. function unselectAllCountries() {
  164. numCountriesSelected = 0;
  165. countryInfos.forEach((countryInfo) =&gt; {
  166. countryInfo.selected = false;
  167. });
  168. }
  169. canvas.addEventListener('pointerup', pickCountry);
  170. </pre>
  171. <p>上面的代码,设置/重置了国家数组元素的 <code class="notranslate" translate="no">selected</code> 属性。如果 <code class="notranslate"
  172. translate="no">shift</code> 或 <code class="notranslate" translate="no">ctrl</code> 或 <code
  173. class="notranslate" translate="no">cmd</code>
  174. 被按下了,你就可以选择多个国家。</p>
  175. <p>剩下的就是显示选择的国家,现在让我们更新标签</p>
  176. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function updateLabels() {
  177. // 如果我们还没有加载好数据,退出
  178. if (!countryInfos) {
  179. return;
  180. }
  181. const large = settings.minArea * settings.minArea;
  182. // 获取表示相机正对方向的矩阵
  183. normalMatrix.getNormalMatrix(camera.matrixWorldInverse);
  184. // 获取相机位置
  185. camera.getWorldPosition(cameraPosition);
  186. for (const countryInfo of countryInfos) {
  187. - const {position, elem, area} = countryInfo;
  188. - // 足够大了?
  189. - if (area &lt; large) {
  190. + const {position, elem, area, selected} = countryInfo;
  191. + const largeEnough = area &gt;= large;
  192. + const show = selected || (numCountriesSelected === 0 &amp;&amp; largeEnough);
  193. + if (!show) {
  194. elem.style.display = 'none';
  195. continue;
  196. }
  197. ...
  198. </pre>
  199. <p>通过上面的代码,我们就有能力拾取对应的国家了。</p>
  200. <p></p>
  201. <div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  202. <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" "
  203. src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/indexed-textures-picking.html"></iframe>
  204. </div>
  205. <a class="threejs_center" href="/manual/examples/indexed-textures-picking.html" target="_blank">点击在新窗口打开</a>
  206. </div>
  207. <p></p>
  208. <p>代码仍然会根据地区显示对应的国家。不过如果你点击一个,只会显示对应的标签。</p>
  209. <p>所以这似乎是选择国家的有效解决方案,但是如何突出显示选定的国家?</p>
  210. <p>我们可以从 <em>调色板图形算法</em> 中获取灵感。</p>
  211. <p><a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Palette_%28computing%29">调色板算法</a>
  212. 或者 <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Indexed_color">索引颜色</a>
  213. 是被旧的系统,比如Atari 800、Amiga、NES、Super Nintendolder及IBM
  214. PCs所使用的。并非以RGBA的形式给每个颜色存储8位、每个像素至少32字节的位图,他们存储位图是8位或者更少。每个像素都是一个调色板的索引值,
  215. 所以举例一个像素值为3,表示“显示3号颜色值”,而定义3号颜色值的地方就叫“调色板”。</p>
  216. <p>在JavaScript中就像这样:</p>
  217. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const face7x7PixelImageData = [
  218. 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0,
  219. 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1,
  220. 1, 0, 2, 0, 2, 0, 1,
  221. 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1,
  222. 1, 0, 3, 3, 3, 0, 1,
  223. 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1,
  224. 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
  225. ];
  226. const palette = [
  227. [255, 255, 255], // 白
  228. [ 0, 0, 0], // 黑
  229. [ 0, 255, 255], // 青
  230. [255, 0, 0], // 红
  231. ];
  232. </pre>
  233. <p>图像数据中每个像素都是调色板的索引,如果你分析上面调色板的数据你会得到这个图像:</p>
  234. <div class="threejs_center"><img src="../resources/images/7x7-indexed-face.png"></div>
  235. <p>
  236. 在我们的例子中,上面已经有一个用不同id代表不同国家的纹理了,所以我们可以通过调色板使用相同的纹理赋予每个国家各自的颜色。通过更改调色板颜色我们可以为单独的国家着色。比如通过设置整个调色板纹理为黑色,给某个国家使用不同的颜色,就可以凸显那个国家了。
  237. </p>
  238. <p>要做调色板索引的话,需要一些自定义着色器代码,让我们修改Three.js中默认的着色器,这样我们也可以根据需要使用照明或其他特性。</p>
  239. <p>就像我们在 <a href="optimize-lots-of-objects-animated.html">大量移动物体的优化</a> 这篇文章中提到的,通过
  240. <code class="notranslate" translate="no">onBeforeCompile</code> 属性,我们可以通过向材质添加函数来修改默认的着色器。
  241. </p>
  242. <p>默认的片元着色器在编译之前看起来就像这样:</p>
  243. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-glsl" translate="no">#include &lt;common&gt;
  244. #include &lt;color_pars_fragment&gt;
  245. #include &lt;uv_pars_fragment&gt;
  246. #include &lt;map_pars_fragment&gt;
  247. #include &lt;alphamap_pars_fragment&gt;
  248. #include &lt;aomap_pars_fragment&gt;
  249. #include &lt;lightmap_pars_fragment&gt;
  250. #include &lt;envmap_pars_fragment&gt;
  251. #include &lt;fog_pars_fragment&gt;
  252. #include &lt;specularmap_pars_fragment&gt;
  253. #include &lt;logdepthbuf_pars_fragment&gt;
  254. #include &lt;clipping_planes_pars_fragment&gt;
  255. void main() {
  256. #include &lt;clipping_planes_fragment&gt;
  257. vec4 diffuseColor = vec4( diffuse, opacity );
  258. #include &lt;logdepthbuf_fragment&gt;
  259. #include &lt;map_fragment&gt;
  260. #include &lt;color_fragment&gt;
  261. #include &lt;alphamap_fragment&gt;
  262. #include &lt;alphatest_fragment&gt;
  263. #include &lt;specularmap_fragment&gt;
  264. ReflectedLight reflectedLight = ReflectedLight( vec3( 0.0 ), vec3( 0.0 ), vec3( 0.0 ), vec3( 0.0 ) );
  265. #ifdef USE_LIGHTMAP
  266. reflectedLight.indirectDiffuse += texture2D( lightMap, vLightMapUv ).xyz * lightMapIntensity;
  267. #else
  268. reflectedLight.indirectDiffuse += vec3( 1.0 );
  269. #endif
  270. #include &lt;aomap_fragment&gt;
  271. reflectedLight.indirectDiffuse *= diffuseColor.rgb;
  272. vec3 outgoingLight = reflectedLight.indirectDiffuse;
  273. #include &lt;envmap_fragment&gt;
  274. gl_FragColor = vec4( outgoingLight, diffuseColor.a );
  275. #include &lt;premultiplied_alpha_fragment&gt;
  276. #include &lt;tonemapping_fragment&gt;
  277. #include &lt;colorspace_fragment&gt;
  278. #include &lt;fog_fragment&gt;
  279. }
  280. </pre>
  281. <p><a href="https://github.com/mrdoob/three.js/tree/dev/src/renderers/shaders/ShaderChunk">查看所有的片段</a>
  282. 我们发现THREE.js使用了一个名为 <code class="notranslate" translate="no">diffuseColor</code> 的变量去管理基本材质颜色。它在这里设置: <code
  283. class="notranslate" translate="no">&lt;color_fragment&gt;</code> <a
  284. href="https://github.com/mrdoob/three.js/blob/dev/src/renderers/shaders/ShaderChunk/color_fragment.glsl.js">片段</a>
  285. 所以我们应该能够在这部分之后进行修改。</p>
  286. <p><code class="notranslate" translate="no">diffuseColor</code>
  287. 在这个时刻应该已经是从我们轮廓纹理中获取的颜色了,所以我们应该可以从调色盘中获取颜色,然后把他们和最终颜色混合。</p>
  288. <p>就像我们 <a href="optimize-lots-of-objects-animated.html">之前做的那样</a> ,
  289. 在<a href="/docs/#api/en/materials/Material.onBeforeCompile"><code class="notranslate"
  290. translate="no">Material.onBeforeCompile</code></a>我们使用一个用来搜索和替换着色器代码的数组。
  291. </p>
  292. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">{
  293. const loader = new THREE.TextureLoader();
  294. const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 64, 32);
  295. const indexTexture = loader.load('resources/data/world/country-index-texture.png', render);
  296. indexTexture.minFilter = THREE.NearestFilter;
  297. indexTexture.magFilter = THREE.NearestFilter;
  298. const pickingMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({map: indexTexture});
  299. pickingScene.add(new THREE.Mesh(geometry, pickingMaterial));
  300. + const fragmentShaderReplacements = [
  301. + {
  302. + from: '#include &lt;common&gt;',
  303. + to: `
  304. + #include &lt;common&gt;
  305. + uniform sampler2D indexTexture;
  306. + uniform sampler2D paletteTexture;
  307. + uniform float paletteTextureWidth;
  308. + `,
  309. + },
  310. + {
  311. + from: '#include &lt;color_fragment&gt;',
  312. + to: `
  313. + #include &lt;color_fragment&gt;
  314. + {
  315. + vec4 indexColor = texture2D(indexTexture, vUv);
  316. + float index = indexColor.r * 255.0 + indexColor.g * 255.0 * 256.0;
  317. + vec2 paletteUV = vec2((index + 0.5) / paletteTextureWidth, 0.5);
  318. + vec4 paletteColor = texture2D(paletteTexture, paletteUV);
  319. + // diffuseColor.rgb += paletteColor.rgb; // 白轮廓
  320. + diffuseColor.rgb = paletteColor.rgb - diffuseColor.rgb; // 黑轮廓
  321. + }
  322. + `,
  323. + },
  324. + ];
  325. const texture = loader.load('resources/data/world/country-outlines-4k.png', render);
  326. const material = new THREE.MeshBasicMaterial({map: texture});
  327. + material.onBeforeCompile = function(shader) {
  328. + fragmentShaderReplacements.forEach((rep) =&gt; {
  329. + shader.fragmentShader = shader.fragmentShader.replace(rep.from, rep.to);
  330. + });
  331. + };
  332. scene.add(new THREE.Mesh(geometry, material));
  333. }
  334. </pre>
  335. <p>在上面可以看到我们添加了3个uniforms变量,<code class="notranslate" translate="no">indexTexture</code>, <code
  336. class="notranslate" translate="no">paletteTexture</code>,
  337. and <code class="notranslate" translate="no">paletteTextureWidth</code>。我们从 <code class="notranslate"
  338. translate="no">indexTexture</code>
  339. 获取颜色,并且把它转化成索引下标。 <code class="notranslate" translate="no">vUv</code>
  340. 是由Three.js提供的纹理坐标。然后我们使用索引下标从调色板中获取颜色。然后我们使用当前的 <code class="notranslate"
  341. translate="no">diffuseColor</code>和最终的结果作混合。
  342. <code class="notranslate"
  343. translate="no">diffuseColor</code>在此时是我们黑色纹理,而调色盘是白色纹理。所以如果我们相加两个颜色,得出的是白色轮廓。如果我们二者相减,得出的是黑色轮廓。
  344. </p>
  345. <p>在我们渲染前,我们还需要设置调色板纹理,以及这3个uniforms变量。</p>
  346. <p>对于调色板纹理,它只需要足够宽即可。每个国家保留一种颜色 + 一种海洋颜色。这里有240个国家或地区,我们可以等到国家列表加载完成后以获取确切的数字来查找。不过选择一些更大的数字没有危害,所以让我们选择512。</p>
  347. <p>这里是创建调色板的代码</p>
  348. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const maxNumCountries = 512;
  349. const paletteTextureWidth = maxNumCountries;
  350. const paletteTextureHeight = 1;
  351. const palette = new Uint8Array(paletteTextureWidth * 4);
  352. const paletteTexture = new THREE.DataTexture(
  353. palette, paletteTextureWidth, paletteTextureHeight);
  354. paletteTexture.minFilter = THREE.NearestFilter;
  355. paletteTexture.magFilter = THREE.NearestFilter;
  356. </pre>
  357. <p>一个<a href="/docs/#api/en/textures/DataTexture"><code class="notranslate"
  358. translate="no">DataTexture</code></a> 提供原始的纹理数据。在这种情况下,我们给他512个RGBA颜色,每个颜色4字节,每个包含0-255的红、绿、蓝分量。</p>
  359. <p>让我们用随机颜色填充它,只是为了看看它是否有效</p>
  360. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">for (let i = 1; i &lt; palette.length; ++i) {
  361. palette[i] = Math.random() * 256;
  362. }
  363. // 设置海洋颜色 (索引 #0)
  364. palette.set([100, 200, 255, 255], 0);
  365. paletteTexture.needsUpdate = true;
  366. </pre>
  367. <p>任何时候我们想要Three.js通过 <code class="notranslate" translate="no">palette</code> 数组的内容来更新调色板上的纹理,我们需要去设置<code
  368. class="notranslate" translate="no">paletteTexture.needsUpdate</code>
  369. 为 <code class="notranslate" translate="no">true</code>。</p>
  370. <p>然后我们还需要设置材质上的uniforms变量</p>
  371. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const geometry = new THREE.SphereGeometry(1, 64, 32);
  372. const material = new THREE.MeshBasicMaterial({map: texture});
  373. material.onBeforeCompile = function(shader) {
  374. fragmentShaderReplacements.forEach((rep) =&gt; {
  375. shader.fragmentShader = shader.fragmentShader.replace(rep.from, rep.to);
  376. });
  377. + shader.uniforms.paletteTexture = {value: paletteTexture};
  378. + shader.uniforms.indexTexture = {value: indexTexture};
  379. + shader.uniforms.paletteTextureWidth = {value: paletteTextureWidth};
  380. };
  381. scene.add(new THREE.Mesh(geometry, material));
  382. </pre>
  383. <p>这样我们就得到了随机着色的国家</p>
  384. <p></p>
  385. <div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  386. <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" "
  387. src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/indexed-textures-random-colors.html"></iframe>
  388. </div>
  389. <a class="threejs_center" href="/manual/examples/indexed-textures-random-colors.html" target="_blank">click
  390. here to open in a separate window</a>
  391. </div>
  392. <p></p>
  393. <p>现在我们可以看到索引和调色板纹理生效了,让我们控制调色板进行高亮显示</p>
  394. <p>首先让我们创建一个函数,我们传入一个THREE.js颜色,并格式化为可以放入调色板纹理的值。</p>
  395. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const tempColor = new THREE.Color();
  396. function get255BasedColor(color) {
  397. tempColor.set(color);
  398. const base = tempColor.toArray().map(v =&gt; v * 255);
  399. base.push(255); // alpha
  400. return base;
  401. }
  402. </pre>
  403. <p>像这样来调用 <code class="notranslate" translate="no">color = get255BasedColor('red')</code> 会返回一个像 <code
  404. class="notranslate" translate="no">[255, 0, 0, 255]</code>这样的数组。</p>
  405. <p>接下来让我们用它来生成一些颜色并填充调色板。</p>
  406. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const selectedColor = get255BasedColor('red');
  407. const unselectedColor = get255BasedColor('#444');
  408. const oceanColor = get255BasedColor('rgb(100,200,255)');
  409. resetPalette();
  410. function setPaletteColor(index, color) {
  411. palette.set(color, index * 4);
  412. }
  413. function resetPalette() {
  414. // 让所有的颜色都是未选择状态的颜色
  415. for (let i = 1; i &lt; maxNumCountries; ++i) {
  416. setPaletteColor(i, unselectedColor);
  417. }
  418. // 设置海洋颜色 (索引 #0)
  419. setPaletteColor(0, oceanColor);
  420. paletteTexture.needsUpdate = true;
  421. }
  422. </pre>
  423. <p>现在让我们使用这些函数来更新调色板,当一个国家被选中时:</p>
  424. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function getCanvasRelativePosition(event) {
  425. const rect = canvas.getBoundingClientRect();
  426. return {
  427. x: (event.clientX - rect.left) * canvas.width / rect.width,
  428. y: (event.clientY - rect.top ) * canvas.height / rect.height,
  429. };
  430. }
  431. function pickCountry(event) {
  432. // 如果我们还没有加载好数据,退出
  433. if (!countryInfos) {
  434. return;
  435. }
  436. const position = getCanvasRelativePosition(event);
  437. const id = pickHelper.pick(position, pickingScene, camera);
  438. if (id &gt; 0) {
  439. const countryInfo = countryInfos[id - 1];
  440. const selected = !countryInfo.selected;
  441. if (selected &amp;&amp; !event.shiftKey &amp;&amp; !event.ctrlKey &amp;&amp; !event.metaKey) {
  442. unselectAllCountries();
  443. }
  444. numCountriesSelected += selected ? 1 : -1;
  445. countryInfo.selected = selected;
  446. + setPaletteColor(id, selected ? selectedColor : unselectedColor);
  447. + paletteTexture.needsUpdate = true;
  448. } else if (numCountriesSelected) {
  449. unselectAllCountries();
  450. }
  451. requestRenderIfNotRequested();
  452. }
  453. function unselectAllCountries() {
  454. numCountriesSelected = 0;
  455. countryInfos.forEach((countryInfo) =&gt; {
  456. countryInfo.selected = false;
  457. });
  458. + resetPalette();
  459. }
  460. </pre>
  461. <p>我们应该能够突出显示1个或多个国家。</p>
  462. <p></p>
  463. <div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  464. <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" "
  465. src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/indexed-textures-picking-and-highlighting.html"></iframe>
  466. </div>
  467. <a class="threejs_center" href="/manual/examples/indexed-textures-picking-and-highlighting.html"
  468. target="_blank">点击在新窗口打开</a>
  469. </div>
  470. <p></p>
  471. <p>这看起来有效!</p>
  472. <p>一件小事是我们不能不改变选中状态就渲染地球。如果我们选择一个国家然后想要旋转地球,选中状态将改变。</p>
  473. <p>让我们尝试解决这个问题。我认为,我们可以检查两件事情。点击和松开经过了多少时间;用户是否移动了鼠标。如果时间很短,或者他们没有移动鼠标,那么这个行为可能是点击。否则他们可能正在尝试拖动地球。</p>
  474. <pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">+const maxClickTimeMs = 200;
  475. +const maxMoveDeltaSq = 5 * 5;
  476. +const startPosition = {};
  477. +let startTimeMs;
  478. +
  479. +function recordStartTimeAndPosition(event) {
  480. + startTimeMs = performance.now();
  481. + const pos = getCanvasRelativePosition(event);
  482. + startPosition.x = pos.x;
  483. + startPosition.y = pos.y;
  484. +}
  485. function getCanvasRelativePosition(event) {
  486. const rect = canvas.getBoundingClientRect();
  487. return {
  488. x: (event.clientX - rect.left) * canvas.width / rect.width,
  489. y: (event.clientY - rect.top ) * canvas.height / rect.height,
  490. };
  491. }
  492. function pickCountry(event) {
  493. // exit if we have not loaded the data yet
  494. if (!countryInfos) {
  495. return;
  496. }
  497. + // 如果用户触发后已经过了一段时间了
  498. + // 就认为这是一个拖动行为
  499. + const clickTimeMs = performance.now() - startTimeMs;
  500. + if (clickTimeMs &gt; maxClickTimeMs) {
  501. + return;
  502. + }
  503. +
  504. + // 如果鼠标移动了,就认为这是一个拖动行为
  505. + const position = getCanvasRelativePosition(event);
  506. + const moveDeltaSq = (startPosition.x - position.x) ** 2 +
  507. + (startPosition.y - position.y) ** 2;
  508. + if (moveDeltaSq &gt; maxMoveDeltaSq) {
  509. + return;
  510. + }
  511. - const position = {x: event.clientX, y: event.clientY};
  512. const id = pickHelper.pick(position, pickingScene, camera);
  513. if (id &gt; 0) {
  514. const countryInfo = countryInfos[id - 1];
  515. const selected = !countryInfo.selected;
  516. if (selected &amp;&amp; !event.shiftKey &amp;&amp; !event.ctrlKey &amp;&amp; !event.metaKey) {
  517. unselectAllCountries();
  518. }
  519. numCountriesSelected += selected ? 1 : -1;
  520. countryInfo.selected = selected;
  521. setPaletteColor(id, selected ? selectedColor : unselectedColor);
  522. paletteTexture.needsUpdate = true;
  523. } else if (numCountriesSelected) {
  524. unselectAllCountries();
  525. }
  526. requestRenderIfNotRequested();
  527. }
  528. function unselectAllCountries() {
  529. numCountriesSelected = 0;
  530. countryInfos.forEach((countryInfo) =&gt; {
  531. countryInfo.selected = false;
  532. });
  533. resetPalette();
  534. }
  535. +canvas.addEventListener('pointerdown', recordStartTimeAndPosition);
  536. canvas.addEventListener('pointerup', pickCountry);
  537. </pre>
  538. <p>添加了这些操作,这<em>看起来</em> 对我有效。</p>
  539. <p></p>
  540. <div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  541. <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" "
  542. src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/indexed-textures-picking-debounced.html"></iframe>
  543. </div>
  544. <a class="threejs_center" href="/manual/examples/indexed-textures-picking-debounced.html"
  545. target="_blank">点击在新窗口打开</a>
  546. </div>
  547. <p></p>
  548. <p>我不是用户交互的专家,所以我很想知道是否有更好的解决方案。</p>
  549. <p>我希望这能让你了解图形索引的用处,以及如何修改Three.js的着色器以添加简单的功能。对于如何使用GLSL,编写着色器语言对于本文来说太多了,这个链接有一些少量的信息,参考
  550. <a href="post-processing.html">关于后处理的这篇文章</a>。
  551. </p>
  552. </div>
  553. </div>
  554. </div>
  555. <script src="../resources/prettify.js"></script>
  556. <script src="../resources/lesson.js"></script>
  557. </body>
  558. </html>