学习threejs，使用EffectComposer后期处理组合器（采用RenderPass、ShaderPass渲染通道），案例一

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一、🍀前言

本文详细介绍如何基于threejs在三维场景中使用使用EffectComposer后期处理组合器（采用RenderPass、ShaderPass渲染通道），亲测可用。希望能帮助到您。一起学习，加油！加油！

1.1 ☘️THREE.EffectComposer 后期处理

THREE.EffectComposer 用于在three.js中实现后期处理效果。该类管理了产生最终视觉效果的后期处理过程链。 后期处理过程根据它们添加/插入的顺序来执行，最后一个过程会被自动渲染到屏幕上。

1.1.1 ☘️代码示例

import { EffectComposer } from 'three/examples/jsm/postprocessing/EffectComposer.js';
import { RenderPass } from 'three/examples/jsm/postprocessing/RenderPass.js';
// 初始化 composer
const composer = new EffectComposer(renderer);
// 创建 RenderPass 并添加到 composer
const renderPass = new RenderPass(scene, camera);
composer.addPass(renderPass);
// 添加其他后期处理通道（如模糊）
// composer.addPass(blurPass);
// 在动画循环中渲染
function animate() {composer.render();requestAnimationFrame(animate);
}

1.1.2 ☘️构造函数

EffectComposer( renderer : WebGLRenderer, renderTarget : WebGLRenderTarget )
renderer – 用于渲染场景的渲染器。
renderTarget – （可选）一个预先配置的渲染目标，内部由 EffectComposer 使用。

1.1.3 ☘️属性

.passes : Array
一个用于表示后期处理过程链（包含顺序）的数组。

渲染通道：
BloomPass   该通道会使得明亮区域参入较暗的区域。模拟相机照到过多亮光的情形
DotScreenPass   将一层黑点贴到代表原始图片的屏幕上
FilmPass    通过扫描线和失真模拟电视屏幕
MaskPass    在当前图片上贴一层掩膜，后续通道只会影响被贴的区域
RenderPass  该通道在指定的场景和相机的基础上渲染出一个新的场景
SavePass    执行该通道时，它会将当前渲染步骤的结果复制一份，方便后面使用。这个通道实际应用中作用不大；
ShaderPass  使用该通道你可以传入一个自定义的着色器，用来生成高级的、自定义的后期处理通道
TexturePass 该通道可以将效果组合器的当前状态保存为一个纹理，然后可以在其他EffectCoposer对象中将该纹理作为输入参数

.readBuffer : WebGLRenderTarget
内部读缓冲区的引用。过程一般从该缓冲区读取先前的渲染结果。

.renderer : WebGLRenderer
内部渲染器的引用。

.renderToScreen : Boolean
最终过程是否被渲染到屏幕（默认帧缓冲区）。

.writeBuffer : WebGLRenderTarget
内部写缓冲区的引用。过程常将它们的渲染结果写入该缓冲区。

1.1.4 ☘️方法

.addPass ( pass : Pass ) : undefined
pass – 将被添加到过程链的过程

将传入的过程添加到过程链。

.dispose () : undefined
释放此实例分配的 GPU 相关资源。每当您的应用程序不再使用此实例时调用此方法。

.insertPass ( pass : Pass, index : Integer ) : undefined
pass – 将被插入到过程链的过程。

index – 定义过程链中过程应插入的位置。

将传入的过程插入到过程链中所给定的索引处。

.isLastEnabledPass ( passIndex : Integer ) : Boolean
passIndex – 被用于检查的过程

如果给定索引的过程在过程链中是最后一个启用的过程，则返回true。 由EffectComposer所使用，来决定哪一个过程应当被渲染到屏幕上。

.removePass ( pass : Pass ) : undefined
pass – 要从传递链中删除的传递。

从传递链中删除给定的传递。

.render ( deltaTime : Float ) : undefined
deltaTime – 增量时间值。

执行所有启用的后期处理过程，来产生最终的帧，

.reset ( renderTarget : WebGLRenderTarget ) : undefined
renderTarget – （可选）一个预先配置的渲染目标，内部由 EffectComposer 使用。

重置所有EffectComposer的内部状态。

.setPixelRatio ( pixelRatio : Float ) : undefined
pixelRatio – 设备像素比

设置设备的像素比。该值通常被用于HiDPI设备，以阻止模糊的输出。 因此，该方法语义类似于WebGLRenderer.setPixelRatio()。

.setSize ( width : Integer, height : Integer ) : undefined
width – EffectComposer的宽度。
height – EffectComposer的高度。

考虑设备像素比，重新设置内部渲染缓冲和过程的大小为(width, height)。 因此，该方法语义类似于WebGLRenderer.setSize()。

.swapBuffers () : undefined
交换内部的读/写缓冲。

1.2 ☘️THREE.RenderPass

THREE.RenderPass用于将场景渲染到中间缓冲区，为后续的后期处理效果（如模糊、色调调整等）提供基础。

1.2.1 ☘️构造函数

RenderPass(scene, camera, overrideMaterial, clearColor, clearAlpha)

• scene THREE.Scene 要渲染的 Three.js 场景对象。
• camera THREE.Camera 场景对应的相机（如 PerspectiveCamera）。
• overrideMaterial THREE.Material (可选) 覆盖场景中所有物体的材质（默认 null）。
• clearColor THREE.Color (可选) 渲染前清除画布的颜色（默认不主动清除）。
• clearAlpha number (可选) 清除画布的透明度（默认 0）。

1.2.2 ☘️属性

.enabled：boolean
是否启用此通道（默认 true）。设为 false 可跳过渲染。

.clear：boolean
渲染前是否清除画布（默认 true）。若需叠加多个 RenderPass，可设为 false。

.needsSwap：boolean
是否需要在渲染后交换缓冲区（通常保持默认 false）。

1.2.3 ☘️方法

.setSize(width, height)
调整通道的渲染尺寸（通常由 EffectComposer 自动调用）。
width: 画布宽度（像素）。
height: 画布高度（像素）。

1.3 ☘️THREE.ShaderPass

THREE.ShaderPass是 Three.js 后期处理模块的核心组件之一，允许开发者通过自定义着色器（Shader）实现任意特效，为后期处理链提供高度灵活性。

1.3.1 ☘️构造函数

ShaderPass(shader, textureID)

• shader Object 包含着色器代码和 uniforms 的配置对象。
• textureID string (可选) 输入纹理的 uniform 名称（默认 tDiffuse）。

1.3.2 ☘️属性

.enabled：boolean
是否启用此通道（默认 true）。设为 false 可临时禁用效果。

.uniforms：object
着色器 uniforms 的引用，支持动态修改参数：

shaderPass.uniforms.uStrength.value = 0.8; // 修改自定义参数

.renderToScreen：boolean
是否直接渲染到屏幕（默认 false）。若为最后通道，需设为 true。

1.3.3 ☘️方法

.setSize(width, height)
调整通道的渲染尺寸（通常由 EffectComposer 自动调用）。
width: 画布宽度（像素）。
height: 画布高度（像素）。

二、🍀使用EffectComposer后期处理组合器（采用RenderPass、ShaderPass渲染通道）

1. ☘️实现思路

• 1、初始化renderer渲染器。
• 2、初始化Scene三维场景scene。
• 3、初始化camera相机，定义相机位置 camera.position.set，设置相机方向camera.lookAt。
• 4、创建THREE.AmbientLight环境光源ambiLight，创建THREE.SpotLight聚光灯光源spotLight，设置spotLight位置、光强、投影，scene场景加入ambiLight和spotLight。
• 5、加载几何模型：添加地面立方体网格对象cube，设置cube的材质、位置、旋转和投影信息，scene添加cube。添加三个立方体网格对象cube1、cube2、cube3，设置三个立方体的颜色和位置信息，scene添加cube1、cube2、cube3。添加‘libertStatue.obj’模型mesh，设置模型大小、位置等信息，scene添加object。创建RenderPass、多个ShaderPass渲染通道，创建THREE.EffectComposer后期处理组合器composer，composer添加创建的渲染通道。定义controls方法，方法内定义gui控制ShaderPass特效通道参数以及参数更新方法。定义render方法，实现cube1、cube2、cube3和模型mesh的旋转动画，调用composer的渲染方法render。具体代码参考下面代码样例。
• 6、加入gui控制。加入stats监控器，监控帧数信息。

2. ☘️代码样例

<!DOCTYPE html><html><head><title>学习threejs，使用EffectComposer后期处理组合器（采用RenderPass、ShaderPass渲染通道），案例一</title><script type="text/javascript" src="../libs/three.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/stats.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/dat.gui.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/OBJLoader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/MTLLoader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/OBJMTLLoader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/postprocessing/EffectComposer.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/postprocessing/ShaderPass.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/postprocessing/RenderPass.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/postprocessing/MaskPass.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/CopyShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/BrightnessContrastShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/ColorifyShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/SepiaShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/RGBShiftShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/ColorCorrectionShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/MirrorShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/VignetteShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/HueSaturationShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/BlendShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/KaleidoShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/LuminosityShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/TechnicolorShader.js"></script><script type="text/javascript" src="../libs/shaders/UnpackDepthRGBAShader.js"></script><style>body {/* set margin to 0 and overflow to hidden, to go fullscreen */margin: 0;overflow: hidden;}</style>
</head>
<body><div id="Stats-output">
</div>
<div id="WebGL-output">
</div><!-- Js 代码块-->
<script type="text/javascript">// 初始化function init() {var stats = initStats();// 创建三维场景scenevar scene = new THREE.Scene();// 创建相机var camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);// 创建渲染器webGLRenderer，设置webGLRenderer的背景色、大小和touy var webGLRenderer = new THREE.WebGLRenderer();webGLRenderer.setClearColor(new THREE.Color(0xaaaaff, 1.0));webGLRenderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);webGLRenderer.shadowMapEnabled = true;//设置相机的位置和方向camera.position.x = 20;camera.position.y = 30;camera.position.z = 40;camera.lookAt(new THREE.Vector3(-15, -10, -25));// 添加聚光灯光源var spotLight = new THREE.SpotLight(0xffffff);spotLight.castShadow = true;spotLight.position.set(0, 60, 50);spotLight.intensity = 1;spotLight.shadowMapWidth = 2048;spotLight.shadowMapHeight = 2048;spotLight.shadowCameraFov = 120;spotLight.shadowCameraNear = 1;spotLight.shadowCameraFar = 1000;var ambiLight = new THREE.AmbientLight(0x444444);scene.add(ambiLight);scene.add(spotLight);var plane = new THREE.BoxGeometry(1600, 1600, 0.1, 40, 40);var cube = new THREE.Mesh(plane, new THREE.MeshPhongMaterial({color: 0xffffff,map: THREE.ImageUtils.loadTexture("../assets/textures/general/plaster-diffuse.jpg"),normalMap: THREE.ImageUtils.loadTexture("../assets/textures/general/plaster-normal.jpg"),normalScale: new THREE.Vector2(0.6, 0.6)}));cube.material.map.wrapS = THREE.RepeatWrapping;cube.material.map.wrapT = THREE.RepeatWrapping;cube.material.normalMap.wrapS = THREE.RepeatWrapping;cube.material.normalMap.wrapT = THREE.RepeatWrapping;cube.rotation.x = Math.PI / 2;cube.material.map.repeat.set(80, 80);cube.receiveShadow = true;cube.position.z = -150;cube.position.x = -150;scene.add(cube);var cube1 = new THREE.Mesh(new THREE.BoxGeometry(30, 10, 2), new THREE.MeshPhongMaterial({color: 0xff0000}));cube1.position.x = -15;cube1.position.y = 5;cube1.position.z = 15;cube1.castShadow = true;scene.add(cube1);var cube2 = cube1.clone();cube2.material = cube1.material.clone();cube2.material.color = new THREE.Color(0x00ff00);cube2.position.z = 5;cube2.position.x = -20;scene.add(cube2);var cube3 = cube1.clone();cube3.material = cube1.material.clone();cube3.material.color = new THREE.Color(0x0000ff);cube3.position.z = -8;cube3.position.x = -25;scene.add(cube3);var mesh;// webGLRenderer 绑定html要素document.getElementById("WebGL-output").appendChild(webGLRenderer.domElement);var loader = new THREE.OBJMTLLoader();loader.load('../assets/models/sol/libertStatue.obj', '../assets/models/sol/libertStatue.mtl',function (event) {var object = event;// fix for incorrect uvs.console.log(event);var geom = object.children[0].geometry;var uv3 = geom.faceVertexUvs[0][0];var uv4 = geom.faceVertexUvs[0][10];// fill in the missing onesfor (var j = 0; j < 7616 - 7206; j++) {if (geom.faces[j + 7206] instanceof THREE.Face4) {geom.faceVertexUvs[0].push(uv4);} else {geom.faceVertexUvs[0].push(uv4);}}object.children.forEach(function (e) {e.castShadow = true});object.scale.set(20, 20, 20);mesh = object;mesh.position.x = 15;mesh.position.z = 5;scene.add(object);});var mirror = new THREE.ShaderPass(THREE.MirrorShader);mirror.enabled = false;var hue = new THREE.ShaderPass(THREE.HueSaturationShader);hue.enabled = false;var vignette = new THREE.ShaderPass(THREE.VignetteShader);vignette.enabled = false;var colorCorrection = new THREE.ShaderPass(THREE.ColorCorrectionShader);colorCorrection.enabled = false;var rgbShift = new THREE.ShaderPass(THREE.RGBShiftShader);rgbShift.enabled = false;var brightness = new THREE.ShaderPass(THREE.BrightnessContrastShader);brightness.uniforms.brightness.value = 0;brightness.uniforms.contrast.value = 0;brightness.enabled = false;brightness.uniforms.brightness.value = 0;brightness.uniforms.contrast.value = 0;var colorify = new THREE.ShaderPass(THREE.ColorifyShader);colorify.uniforms.color.value = new THREE.Color(0xffffff);colorify.enabled = false;var sepia = new THREE.ShaderPass(THREE.SepiaShader);sepia.uniforms.amount.value = 1;sepia.enabled = false;var kal = new THREE.ShaderPass(THREE.KaleidoShader);kal.enabled = false;var lum = new THREE.ShaderPass(THREE.LuminosityShader);lum.enabled = false;var techni = new THREE.ShaderPass(THREE.TechnicolorShader);techni.enabled = false;var unpack = new THREE.ShaderPass(THREE.UnpackDepthRGBAShader);unpack.enabled = false;var renderPass = new THREE.RenderPass(scene, camera);var effectCopy = new THREE.ShaderPass(THREE.CopyShader);effectCopy.renderToScreen = true;var composer = new THREE.EffectComposer(webGLRenderer);composer.addPass(renderPass);composer.addPass(brightness);composer.addPass(sepia);composer.addPass(mirror);composer.addPass(colorify);composer.addPass(colorCorrection);composer.addPass(rgbShift);composer.addPass(vignette);composer.addPass(hue);composer.addPass(kal);composer.addPass(lum);composer.addPass(techni);composer.addPass(unpack);composer.addPass(effectCopy);var controls = new function () {this.brightness = 0.01;this.contrast = 0.01;this.select = 'none';this.color = 0xffffff;this.amount = 1;this.powRGB_R = 2;this.mulRGB_R = 1;this.powRGB_G = 2;this.mulRGB_G = 1;this.powRGB_B = 2;this.mulRGB_B = 1;this.rgbAmount = 0.005;this.angle = 0.0;this.side = 1;this.offset = 1;this.darkness = 1;this.hue = 0.01;this.saturation = 0.01;this.kalAngle = 0;this.kalSides = 6;this.rotate = false;this.switchShader = function () {switch (controls.select) {case 'none' :{enableShader();break;}case 'colorify' :{enableShader(colorify);break;}case 'brightness' :{enableShader(brightness);break;}case 'sepia' :{enableShader(sepia);break;}case 'colorCorrection' :{enableShader(colorCorrection);break;}case 'rgbShift' :{enableShader(rgbShift);break;}case 'mirror' :{enableShader(mirror);break;}case 'vignette' :{enableShader(vignette);break;}case 'hueAndSaturation' :{enableShader(hue);break;}case 'kaleidoscope' :{enableShader(kal);break;}case 'luminosity' :{enableShader(lum);break;}case 'technicolor' :{enableShader(techni);break;}case 'unpackDepth' :{enableShader(unpack);break;}}};this.changeBrightness = function () {brightness.uniforms.brightness.value = controls.brightness;brightness.uniforms.contrast.value = controls.contrast;};this.changeColor = function () {colorify.uniforms.color.value = new THREE.Color(controls.color);};this.changeSepia = function () {sepia.uniforms.amount.value = controls.amount;};this.changeCorrection = function () {colorCorrection.uniforms.mulRGB.value = new THREE.Vector3(controls.mulRGB_R, controls.mulRGB_G, controls.mulRGB_B);colorCorrection.uniforms.powRGB.value = new THREE.Vector3(controls.powRGB_R, controls.powRGB_G, controls.powRGB_B);};this.changeRGBShifter = function () {rgbShift.uniforms.amount.value = controls.rgbAmount;rgbShift.uniforms.angle.value = controls.angle;};this.changeMirror = function () {mirror.uniforms.side.value = controls.side;};this.changeVignette = function () {vignette.uniforms.darkness.value = controls.darkness;vignette.uniforms.offset.value = controls.offset;};this.changeHue = function () {hue.uniforms.hue.value = controls.hue;hue.uniforms.saturation.value = controls.saturation;};this.changeKal = function () {kal.uniforms.sides.value = controls.kalSides;kal.uniforms.angle.value = controls.kalAngle;};function enableShader(shader) {// we're not interested in the first or the last onefor (var i = 1; i < composer.passes.length - 1; i++) {if (composer.passes[i] == shader) {composer.passes[i].enabled = true;} else {composer.passes[i].enabled = false;}}}};var gui = new dat.GUI();gui.add(controls, "select", ['none', "colorify", 'brightness', 'sepia', 'colorCorrection', 'rgbShift', 'mirror', 'vignette', 'hueAndSaturation', 'kaleidoscope', 'luminosity', 'technicolor']).onChange(controls.switchShader);gui.add(controls, "rotate");var bnFolder = gui.addFolder("Brightness");bnFolder.add(controls, "brightness", -1, 1).onChange(controls.changeBrightness);bnFolder.add(controls, "contrast", -1, 1).onChange(controls.changeBrightness);var clFolder = gui.addFolder("Colorify");clFolder.addColor(controls, "color").onChange(controls.changeColor);var colFolder = gui.addFolder('Color Correction');colFolder.add(controls, "powRGB_R", 0, 5).onChange(controls.changeCorrection);colFolder.add(controls, "powRGB_G", 0, 5).onChange(controls.changeCorrection);colFolder.add(controls, "powRGB_B", 0, 5).onChange(controls.changeCorrection);colFolder.add(controls, "mulRGB_R", 0, 5).onChange(controls.changeCorrection);colFolder.add(controls, "mulRGB_G", 0, 5).onChange(controls.changeCorrection);colFolder.add(controls, "mulRGB_B", 0, 5).onChange(controls.changeCorrection);var sepiaFolder = gui.addFolder("Sepia");sepiaFolder.add(controls, "amount", 0, 2).step(0.1).onChange(controls.changeSepia);var shiftFolder = gui.addFolder("RGB Shift");shiftFolder.add(controls, "rgbAmount", 0, 0.1).step(0.001).onChange(controls.changeRGBShifter);shiftFolder.add(controls, "angle", 0, 3.14).step(0.001).onChange(controls.changeRGBShifter);var mirrorFolder = gui.addFolder("mirror");mirrorFolder.add(controls, "side", 0, 3).step(1).onChange(controls.changeMirror);var vignetteFolder = gui.addFolder("vignette");vignetteFolder.add(controls, "darkness", 0, 2).onChange(controls.changeVignette);vignetteFolder.add(controls, "offset", 0, 2).onChange(controls.changeVignette);var hueAndSat = gui.addFolder("hue and saturation");hueAndSat.add(controls, "hue", -1, 1).step(0.01).onChange(controls.changeHue);hueAndSat.add(controls, "saturation", -1, 1).step(0.01).onChange(controls.changeHue);var kalMenu = gui.addFolder("Kaleidoscope");kalMenu.add(controls, "kalAngle", -2 * Math.PI, 2 * Math.PI).onChange(controls.changeKal);kalMenu.add(controls, "kalSides", 2, 20).onChange(controls.changeKal);render();function render() {stats.update();//if (controls.rotate) {if (mesh) mesh.rotation.y += 0.01;cube1.rotation.y += 0.01;cube2.rotation.y += 0.01;cube3.rotation.y += 0.01;}requestAnimationFrame(render);composer.render();}function initStats() {var stats = new Stats();stats.setMode(0);stats.domElement.style.position = 'absolute';stats.domElement.style.left = '0px';stats.domElement.style.top = '0px';document.getElementById("Stats-output").appendChild(stats.domElement);return stats;}};window.onload = init;</script>
</body>
</html>

效果如下