HT for Web (Hightopo) 3D場(chǎng)景環(huán)境配置（天空球，霧化，輝光，景深）

具體涉及到的知識(shí)點(diǎn)如下：

天空球

霧化

輝光

景深

這是最終效果：

天空球：

天空球（SkyBox）簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是用來(lái)在3D場(chǎng)景中模擬藍(lán)天白云的效果。它是一個(gè)球形網(wǎng)格，完全包圍3D場(chǎng)景，并填充了一張環(huán)形紋理作為天空背景。紋理通常是一個(gè)天空的全景圖（例如星空、日落、云層等），通過(guò)在球形網(wǎng)格的表面上將紋理映射，呈現(xiàn)出一個(gè)連續(xù)的、無(wú)縫的天空效果。

在 HT for Web中，天空球可以通過(guò)g3d.setSkybox(node)來(lái)實(shí)現(xiàn)。需要注意的是，這里的node是ht.Node類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)當(dāng)作天空球來(lái)用時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)在dataModel列表當(dāng)中。

/**
* 設(shè)置天空球
*
* @memberof Index3d
*/
addSkybox() {
const node = this.skybox = new ht.Node();
node.s({
"shape3d": "sphere",
"shape3d.image": "./assets/skybox.jpg",
});
this.g3d.setSkybox(node);
}

下面兩張圖片分別是設(shè)置天空球與未設(shè)置天空球的效果：

當(dāng)然，我們也可以將藍(lán)天白云換成夜間圖片：

this.skybox.setStyle("shape3d.image", "./assets/skybox_dark.jpg");

霧化：

霧化是一種常用的 3D 場(chǎng)景效果，可以讓場(chǎng)景中的物體在遠(yuǎn)離攝像機(jī)的距離時(shí)變得模糊，像有一層白霧遮擋，從而增加深度感和真實(shí)感。在 HT 中，霧化效果可以通過(guò)設(shè)置場(chǎng)景的霧化屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)，代碼如下：

/**
* 霧化
*
* @memberof Index3d
*/
addFog() {
this.g3d.setFogDisabled(false);
this.g3d.setFogMode('linear'); // 線性模式
this.g3d.setFogFar(30000);
// this.g3d.setFogMode('exp2'); // 標(biāo)準(zhǔn)模式
// this.g3d.setFogDensity(0.00007); // 濃度
this.g3d.setFogColor('green'); // 設(shè)置霧的顏色
}

霧化分為兩種模式：線性模式和標(biāo)準(zhǔn)模式。

[線性模式]

線性模式下支持設(shè)置近端距離和遠(yuǎn)端距離，

近端距離：默認(rèn)為1，代表從該距離起物體開(kāi)始受霧效果影響，可通過(guò)setFogNear設(shè)置霧化近端距離、getFogNear獲取霧化近端距離。

遠(yuǎn)端距離：默認(rèn)為2000，代表從該距離之后物體完全看不清, 可通過(guò)setFogFar設(shè)置霧化遠(yuǎn)端距離、getFogFar獲取霧化遠(yuǎn)端距離。

[標(biāo)準(zhǔn)模式]

標(biāo)準(zhǔn)模式下霧化效果則會(huì)自動(dòng)調(diào)整霧化效果，在該模式下，可通過(guò)setFogDensity設(shè)置霧化強(qiáng)度來(lái)調(diào)整霧化的效果， getFogDensity可以獲取到霧化強(qiáng)度。

另外，我們還可通過(guò)g3d.setFogColor(color)設(shè)置霧化效果的顏色:

輝光：

輝光是一種用于增強(qiáng)場(chǎng)景中元素外觀和吸引力的視覺(jué)效果，其主要實(shí)現(xiàn)的是讓各個(gè)模型進(jìn)行自發(fā)光。常用于如夜景中燈光、道路流光等元素。

在HT中，可通過(guò) g3d.enablePostProcessing('Bloom', true/false) 開(kāi)啟/關(guān)閉整個(gè)場(chǎng)景的輝光效果：

/**
* 開(kāi)啟輝光
*
* @memberof Index3d
*/
enableBloom() {
const {g3d} = this;
g3d.enablePostProcessing("Bloom", true); // 開(kāi)啟輝光
const module = this.bloom = g3d.getPostProcessingModule("Bloom");
module.strength = 0.4; // 強(qiáng)度
module.threshold = 0.33; // 閾值
module.radius = 0.08; //范圍
g3d.setPostProcessingValue('Bloom', 'selective', true); // 開(kāi)啟輝光過(guò)濾
g3d.iv(); // 刷新拓?fù)?}
disableBloom() {
this.g3d.enablePostProcessing("Bloom", false); // 關(guān)閉輝光
}
// 為直升機(jī)單獨(dú)使用輝光效果
this.helicopterNode.s('bloom', true);

this.propellerNode.s('bloom', true);

其中，enablePostProcessing('Bloom', true)表示開(kāi)啟 Bloom 效果；strength表示自發(fā)光亮度的強(qiáng)弱；threshold表示決定哪些顏色會(huì)發(fā)光；radius表示發(fā)光的范圍。在代碼的后半段，我們單獨(dú)為直升機(jī)和螺旋槳開(kāi)啟了輝光效果。

景深：

景深（Depth of Field）可以用來(lái)突出畫(huà)面中的主體元素。我們用單反相機(jī)或手機(jī)進(jìn)行拍攝時(shí)，利用景深原理，通過(guò)聚焦到某一物體，可以使周?chē)h(huán)境變得模糊，從而突出主要元素。就像下圖一樣：

如果要對(duì)于一個(gè)3D場(chǎng)景設(shè)置景深效果，在 HT 中，景深效果是使用特殊的貼圖來(lái)模擬的。景深貼圖一般使用黑色的透明png貼圖實(shí)現(xiàn)，黑色部分為受景深影響的范圍，透明部分不受景深影響。通過(guò)使用不同的景深貼圖及參數(shù)，可以模擬出與現(xiàn)實(shí)一樣的景深效果。

具體開(kāi)啟和配置景深的代碼如下：

/**
* 開(kāi)啟景深
*
* @memberof Index3d
*/
enableDof() {
const {g3d} = this;
g3d.enablePostProcessing("Dof", true); // 開(kāi)啟景深
const module = this.dof = g3d.getPostProcessingModule("Dof");
module.aperture = 0.01; // 景深閥值
module.image = "./assets/dof_all.png"; // 景深貼圖
g3d.iv(); // 刷新拓?fù)?}
disableDof() {
this.g3d.enablePostProcessing("Dof", false); // 關(guān)閉景深
}

其中，enablePostProcessing('Dof', true)表示開(kāi)啟景深效果；aperture表示孔徑，代表中間空白區(qū)域的大小，取值范圍是 0 ~ 1，0 代表沒(méi)有景深效果，1 代表景深效果最明顯；image表示景深使用的貼圖。

背景音樂(lè)

背景音樂(lè)不屬于3D可視化的范圍。不過(guò)既然有了直升機(jī)和相關(guān)場(chǎng)景，增加一個(gè)直升機(jī)飛行的聲音可以讓場(chǎng)景更加逼真。

/**
* 初始化螺旋槳旋轉(zhuǎn)聲音
*
* @memberof Index3d
*/
initAudio() {
this._audio = new Audio("./assets/helicopter.MP3");
this._audio.loop = true; // 循環(huán)播放
}

要播放音樂(lè)可以使用Audio。這里我們只需要找到一個(gè)螺旋槳的音頻，然后對(duì)Audio進(jìn)行初始化及簡(jiǎn)單配置，就可以在場(chǎng)景加載后循環(huán)播放直升機(jī)的聲音。

需要注意的是，目前瀏覽器對(duì)于音頻自動(dòng)播放有限制，即不允許在用戶沒(méi)有交互的情況下自動(dòng)播放音頻文件。如果我們執(zhí)行了playAudio()，在console里面會(huì)遇到這個(gè)錯(cuò)誤：

Uncaught (in promise) DOMException: play() failed because the user didn't interact with the document first.

要解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以在系統(tǒng)中增加一個(gè)監(jiān)聽(tīng)函數(shù)，監(jiān)聽(tīng)到某些事件后進(jìn)行音頻播放。常見(jiàn)的事件有如：

觸摸事件：touchstart、touchmove、touchend、touchcancel

鼠標(biāo)事件：mousedown、mouseup、click、dblclick、mousemove、mouseenter、mouseleave、mouseover、mouseout

鍵盤(pán)事件：keydown、keyup、keypress

/**
* 監(jiān)聽(tīng)Document事件并播放音樂(lè)
*
* @memberof Index3d
*/
addEventMonitor() {
document.addEventListener("click", (event) => {
this._audio.play();
});
document.addEventListener("keydown", (event) => {
this._audio.play();
});
}

總結(jié)

作為一款國(guó)產(chǎn)自研圖形渲染引擎，HT for Web對(duì)3D場(chǎng)景的各自效果支持還是非常強(qiáng)大的。在3D場(chǎng)景(Graph3dView)中，可以通過(guò)設(shè)置天空球、霧化、輝光和景深等特效來(lái)增強(qiáng)場(chǎng)景的逼真度和美觀度。其中，天空球可以通過(guò)設(shè)置ht.Node類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，霧化可以通過(guò)設(shè)置場(chǎng)景的霧化屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)，輝光可以使用g3d.enablePostProcessing()方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，景深可以使用特殊的貼圖來(lái)模擬。此外，為了讓場(chǎng)景更加逼真，還可以根據(jù)需要添加背景音樂(lè)。

審核編輯 黃宇