threejs 实现镜面反射，只反射指定物体，背景透明
一、背景最近在做数字孪生项目，使用threejs渲染模型，UI要求地面反射建筑物，也就是模型要有倒影。
二、调研
在官网找到一个镜面反射的例子（https://threejs.org/examples/?q=refle#webgl_mirror）
如图：
和UI要的功能类似，但有缺陷
1、反射出了地面上所有的元素，连天空盒都反射出来了，我只想反射建筑物
2、没反射的地方，有颜色，盖住了镜面平面下的内容
如图：
三、如何只反射指定物体
通过阅读源码，我们发现在 Three.js 中，Reflector 类有一个 onBeforeRender 方法，我们可以称它为“渲染前回调”或“预渲染处理函数”。
如果能拿到这个钩子，在这个钩子里做过滤，问题就迎刃而解了。
但是，最怕有但是，但是这个方法没放出来，不能直接调，怎么办呢？
那就只能曲线救国，改它的方法！
如图：
解决方法，就是重写reflector对象的onBeforeRender方法
onBeforeRender方法传入一个 scene 对象，代表视图，也就是反射的内容，过滤scene，不需要的模型对象，隐藏掉（visible = false）
效果如下：
现在已经不反射天空盒了，只反射我想要的模型
但是，最怕有但是，但是不反射的地方变成黑色的了，修改镜面平面的材质透明度（opacity）不起效果，怎么办呢？
修改片元着色器。
四、修改片元着色器，使不反射的地方透明
reflector有shander属性，用于传入自定义着色器，着色器（Shader）是图形编程中的一个术语，指的是在图形处理单元（GPU）上运行的程序。这块涉及WebGL的知识，我不懂，不多言。
Reflector.ReflectorShader = { uniforms: { 'color': { value: null }, 'tDiffuse': { value: null }, 'textureMatrix': { value: null } }, vertexShader: /* glsl */` uniform mat4 textureMatrix; varying vec4 vUv; #include <common> #include <logdepthbuf_pars_vertex> void main() { vUv = textureMatrix * vec4( position, 1.0 ); gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 ); #include <logdepthbuf_vertex> }`, fragmentShader: /* glsl */` uniform vec3 color; uniform sampler2D tDiffuse; varying vec4 vUv; #include <logdepthbuf_pars_fragment> float blendOverlay( float base, float blend ) { return( base < 0.5 ? ( 2.0 * base * blend ) : ( 1.0 - 2.0 * ( 1.0 - base ) * ( 1.0 - blend ) ) ); } vec3 blendOverlay( vec3 base, vec3 blend ) { return vec3( blendOverlay( base.r, blend.r ), blendOverlay( base.g, blend.g ), blendOverlay( base.b, blend.b ) ); } void main() { #include <logdepthbuf_fragment> vec4 base = texture2DProj( tDiffuse, vUv ); gl_FragColor = vec4( blendOverlay( base.rgb, color ), 1.0 ); #include <tonemapping_fragment> #include <encodings_fragment> }`};
这是threejs源码，reflector类里定义的默认着色器，拷出来，改一下，再通过shader属性传进去。
加上这三行代码即可
效果如图
镜面平面透明了
五、如何调整镜面平面的透明度
刚才说了，调整镜面的透明度（opacity）已经不起效果了，我也不想细查为啥了
透明度也可以直接通过片元着色器修改
把红框内值改了就行了，数值范围是0~1
改为0.4后，效果如图：
注意：要想让镜面平面透明，一定要把镜面材质的是否支持透明度属性改为true，也就是支持透明
完整代码如下
import { Reflector } from 'three/examples/jsm/objects/Reflector.js';import { transparentMirrorShader } from '../xxxx.js'// 创建镜面反射平面createMirrorPlane() { // 创建一个圆形几何体 const radius = 640; // 圆的半径 const segments = 256; // 圆的细分数，细分越多圆形越平滑 const geometry = new THREE.CircleGeometry(radius, segments); // 创建 Reflector const reflector = new Reflector(geometry, { color: 0x000000, // 设置反射颜色 textureWidth: window.innerWidth * window.devicePixelRatio, // 反射纹理宽度 textureHeight: window.innerHeight * window.devicePixelRatio, // 反射纹理高度 shader: transparentMirrorShader, clipBias: 0.000 // 裁剪偏移量 }); const subModelNameList = ['wall', '天空盒'] reflector.originOnBeforeRender = reflector.onBeforeRender; reflector.onBeforeRender = function (renderer, scene, camera) { const scene1 = scene.clone(); scene1.traverse(child => { if (!child.isScene && !child.isLight && child.name && subModelNameList.some(ele => child.name.includes(ele))) { if (['wall'].some(ele => child.name.includes(ele))) { child.visible = true; } else { child.visible = false; } } }); reflector.originOnBeforeRender(renderer, scene1, camera); } // 设置位置和旋转 reflector.position.set(0, -0.01, 0); reflector.rotation.x = -Math.PI / 2; reflector.name = '镜面反射平面'; reflector.material.transparent = true; // 添加到场景 this.scene.add(reflector);},
export const transparentMirrorShader = { uniforms: { 'color': { value: null }, 'tDiffuse': { value: null }, 'textureMatrix': { value: null } }, vertexShader: /* glsl */` uniform mat4 textureMatrix; varying vec4 vUv; #include <common> #include <logdepthbuf_pars_vertex> void main() { vUv = textureMatrix * vec4( position, 1.0 ); gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 ); #include <logdepthbuf_vertex> }`, fragmentShader: /* glsl */` uniform vec3 color; uniform sampler2D tDiffuse; varying vec4 vUv; #include <logdepthbuf_pars_fragment> float blendOverlay( float base, float blend ) { return( base < 0.5 ? ( 2.0 * base * blend ) : ( 1.0 - 2.0 * ( 1.0 - base ) * ( 1.0 - blend ) ) ); } vec3 blendOverlay( vec3 base, vec3 blend ) { return vec3( blendOverlay( base.r, blend.r ), blendOverlay( base.g, blend.g ), blendOverlay( base.b, blend.b ) ); } void main() { #include <logdepthbuf_fragment> vec4 base = texture2DProj( tDiffuse, vUv ); // 检查是否有有效的反射纹理，如果没有则透明 if (base.a < 0.1) { discard; } gl_FragColor = vec4( blendOverlay( base.rgb, color ), 1 ); #include <tonemapping_fragment> #include <encodings_fragment> }`}
我是用立方体做例子，如果有实际模型，效果会更好一些。
欢迎指正。
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