Three.js相机参数及Z-Fighting问题的解决方案

本主题讨论透视相机以及如何为远距离环境设置合适的视锥体。

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透视相机是一种投影模式，旨在模仿人类在现实世界中看待事物的方式。 这是渲染 3D 场景最常用的投影模式。 - three.js

如果你看一下 Three.js 文档中的透视相机构造函数，它会是这样的：

new THREE.PerspectiveCamera( fov, aspect, near, far )
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其中：

• fov：相机视野
• aspect： 相机宽高比；
• near：相机近平面
• far：相机远平面。

这些参数共同定义了相机的视锥体 - 3D 场景的区域将被渲染并出现在屏幕上。

例如：

const camera = new THREE.PerspectiveCamera( 45, width / height, 1, 1000 );
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基本上，你可以将 fov、near、far 设置为你想要的任何范围。 例如，将 fov 调整到 10 或 20 左右，你将很容易看到物体的正面，或者实际上所有内容都放大到屏幕上，而如果将 fov 设置为 100 中的 90 左右，则场景中的所有内容都会移得很远。

那么 near 和 far 呢？

当然，你也可以设置近平面和远平面的任意值，但如果近远范围很大，那么近距离时会出现更多的 z-fighting，而如果范围太小，则会破坏场景。

理想情况下，如果你设置 near = 0.01，那么far应该是1000，或者 near = 1，那么你可以进一步设置 far = 10000。

但是，如果你确实需要像长距离这样的东西，可以使用 near = 0.0000000001 和 far = 10000000000000。但在这种情况下，您可能需要另一个选项来配置 WebGLRenderer。

为什么？

原因是 GPU 的精度有限，无法确定某个物体是在其他物体的前面还是后面。 这种精度分布在近处和远处。 更糟糕的是，默认情况下靠近相机的精度是详细的，而远离相机的精度是粗略的。 这些单位从近开始，随着接近远而慢慢扩展。 - Threejsfundamentals.org

为了说明这种情况，我们有一个带有 3D 模型的简单场景，相机、渲染器的设置如下：

// camera
this.camera = new THREE.PerspectiveCamera(
  45,
  window.innerWidth / window.innerHeight,
  0.00000001,
  10000
);
this.camera.position.set(10, 6, 10);

// renderer
this.renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: true });
this.renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);
this.renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
this.renderer.physicallyCorrectLights = true;
this.renderer.outputEncoding = THREE.sRGBEncoding;
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你认为会发生什么？

3D 模型出了问题，你可以看到纹理全部损坏。 这是 z -fighting的示例，其中计算机上的 GPU 没有足够的精度来确定哪些像素在前面、哪些像素在后面。

有一个解决方案是你需要告诉 Three.js 使用不同的方法来计算哪些像素在前面，哪些像素在后面。 我们可以通过在 WebGLRenderer 构造函数中启用 logarithmicDepthBuffer 来做到这一点。

所以我们的渲染器现在看起来像这样：

// renderer
this.renderer = new THREE.WebGLRenderer({ 
  antialias: true,
  logarithmicDepthBuffer: true
});
// ...
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检查结果，它应该可以工作…

logarithmicDepthBuffer 显然可以解决这个问题，但并不总是建议使用它，因为它可能比标准解决方案慢，尤其是在大多数移动设备中。

这意味着你应该始终调整近距和远距以满足你的需要。 现在，请注意，如果想绘制一个距离很远的巨大场景而不破坏场景中的任何对象，你可以尝试一下还有一个替代选项。

希望这可以帮助！

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原文链接：相机参数及z-fighting解决方案 — BimAnt