最近想用 three js 做一个沙粒飘动的动画,但自己又比较菜,不知道怎么做,于是就问了AI。AI真的很厉害,给我生成了可用的代码,只是飘动得比较生硬。
抱着学习的态度,我认真研究了这一段代码。里面用了Shader,具体怎么写有点印象但又忘了,还得重新仔细看看教程。
手把手带你入门 Three.js Shader 系列(一)
重温教程之前,我又想了下
控制沙粒移动,直接设置点的坐标就行了,为什么要用shader呢?搞得这么高深、难懂。。。
于是我问了AI:
1. 为什么要用shader ?使用shader 和直接控制点的位置移动有什么区别?
答: 使用 shader(着色器)有以下主要原因和优势:
- 性能
shader 在 GPU 上并行执行,可以同时处理成千上万个点(粒子),速度极快。
如果用 JavaScript 直接控制每个点的位置(即在 CPU 上循环修改几何体的 position),每帧都要把所有点数据从 CPU 传到 GPU,效率很低,点数多时会非常卡顿。 - 动画流畅
shader 可以直接在顶点着色器里用时间、噪声等参数实时计算每个点的位置,动画自然且流畅。
而用 JS 控制时,动画复杂度高、同步难度大,且容易出现卡顿或延迟。 - 可扩展性和灵活性
shader 可以轻松实现各种复杂的视觉效果(如风、波浪、爆炸、颜色渐变等),只需修改少量 GLSL 代码。
用 JS 控制则需要大量手写逻辑,难以实现高阶视觉特效。 - 内存带宽
shader 只需传递少量 uniform(如时间),点的初始数据只传一次。
JS 控制则每帧都要传递所有点的新位置,带宽消耗大。
总结:
- shader 适合大规模、实时、复杂的动画和特效,性能高、效果好。
- JS 控制适合点数很少、逻辑极简单的场景。
- 在 three.js 粒子/点云动画中,推荐用 shader 实现动画。
但我还是没搞懂,在没有更改粒子坐标的情况下,shader怎么让粒子动起来的? 于是我又问了AI
2. 那么点的位置坐标没有动?shader是怎么让点动起来的?
答:
你的理解很接近本质!
点的“原始位置”数据确实没有动,它们在 JavaScript 里(BufferGeometry 的 position attribute)是静止的。
但在渲染时,shader(顶点着色器)会临时“算出”每个点的新位置,让它们“看起来”动了起来。
具体原理:
- 点的初始坐标
只在初始化时传给 GPU,一直不变。 - 每一帧渲染时
- three.js 会把当前时间(如 uTime)等参数传给 shader。
- 顶点着色器用这些参数和点的原始坐标,实时计算“新位置”。
- 这个新位置只在 GPU 上生效,视觉上点就动起来了,但 JS 里的数据没变。
- 动画效果
你可以在 shader 里用三角函数、噪声、时间等公式,让点产生各种运动(如风吹、波浪、爆炸等)。
总结:
- 点的原始数据没变,动的是 shader 里的“临时位置”计算。
- 这样既高效又灵活,适合大规模动画。
如需让点“真正”改变位置(比如交互后定格),可以把 shader 里的新位置回写到 JS 里,但一般动画只需 shader 即可。