Question

我做了一些“常规”WebGL而没有额外的库+ GLSL着色器后，开始使用ThreeJS的WebGL渲染器。我正在尝试在我的ThreeJS程序中编写自定义着色器，我注意到ThreeJS负责很多标准的东西，比如投影和模型/视图矩阵。我的简单顶点着色器现在看起来像这样：

// All of these seem to be predefined:
// vec3 position;
// mat4 projectionMatrix;
// mat4 modelViewMatrix;
// mat3 normalMatrix;
// vec3 normal;

// I added this
varying vec3 vNormal;

void main() {
    vNormal = normalMatrix * vec3(normal);
    gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0);
}

我的问题是：我可以使用哪些其他变量（我假设它们是制服）是为顶点和片段着色器预定义的？例如ThreeJS是否提供光矢量/浅色（当然假设我已经为我的ThreeJS场景添加了一个或多个灯光）？

更新（2014年10月9日）：这个问题已经得到了不少观点，用户Killah提到现有的答案不再导致当前版本的解决方案three.js所。我添加并接受了我自己的答案，见下文。

Answer 1

对于制服，简短的回答是：

在顶点着色器中

"uniform mat4 modelMatrix;",
"uniform mat4 modelViewMatrix;",
"uniform mat4 projectionMatrix;",
"uniform mat4 viewMatrix;",
"uniform mat3 normalMatrix;",
"uniform vec3 cameraPosition;",

并在片段着色器中

"uniform mat4 viewMatrix;",
"uniform vec3 cameraPosition;",

有关制服和属性的完整答案，您的自定义着色器会预先附加字符串变量prefixVertex和prefixFragment。

var vertexGlsl = prefixVertex + vertexShader;
var fragmentGlsl = prefixFragment + fragmentShader;

var glVertexShader = THREE.WebGLShader( gl, gl.VERTEX_SHADER, vertexGlsl );
var glFragmentShader = THREE.WebGLShader( gl, gl.FRAGMENT_SHADER, fragmentGlsl );

可以在prefixVertex或prefixFragment的非缩小版本中找到WebGLProgram.js和three.js变量定义。

编辑：更新为three.js r.73

Answer 2

您可以在着色器中使用的制服全部取决于您设置材料的方式：您是否启用了灯光？顶点颜色？剥皮？ ...

三个JS创建的程序严重依赖于程序顶部注入的某些定义（代码中的#ifdef），具体取决于我上面提到的参数。

我发现知道发生了什么的最好方法是打印三个JS生成的着色器：正如您已经了解GLSL，您将很容易理解代码的含义以及您可以使用的制服。在三个JS源中查找buildProgram，然后（r57）：

var glFragmentShader = getShader( "fragment", prefix_fragment + fragmentShader );
var glVertexShader = getShader( "vertex", prefix_vertex + vertexShader );

在这些行之后，添加：

console.log("fragment shader:", prefix_fragment + fragmentShader);
console.log("vertex shader:", prefix_vertex + vertexShader);

您将能够看到着色器的内容。

[编辑] 重读你的问题，我意识到我回答了一些问题，因为你创建了自己的着色器......

您可以查看WebGLRenderer（https://github.com/mrdoob/three.js/blob/master/src/renderers/WebGLRenderer.js#L6463）的第6463和6490行：您将看到三个JS在着色器中注入的标准制服/属性。您可以查看Wiki中有关于该条目的条目（https://github.com/mrdoob/three.js/wiki - 自定义着色器中有哪些默认属性/制服/变换？）但它会引导您进入上面概述的行。

Answer 3

这个问题已经得到了不少观点，用户Killah提到现有的答案不再导致当前版本的three.js的解决方案。这就是我尝试再次解决问题的原因，并且我想概述一些我发现的选项：

最简单快捷的方法（虽然不是很优雅）只是在着色器中添加一个随机错误。您将收到整个着色器代码的控制台错误，包括three.js添加的所有内容。

更好的解决方案是从编译的位置输出着色器源，即THREE.WebGLShader（截至当前的three.js版本，r68）。我已经完成了快速复制和粘贴，应该在编译之前输出所有着色器源。

在包含three.js之后和您自己的代码之前添加此内容：

THREE.WebGLShader = ( function () {
    var addLineNumbers = function ( string ) {
        var lines = string.split( '\n' );
        for ( var i = 0; i < lines.length; i ++ ) {
            lines[ i ] = ( i + 1 ) + ': ' + lines[ i ];
        }
        return lines.join( '\n' );
    };
    return function ( gl, type, string ) {
        var shader = gl.createShader( type ); 
        console.log(string);
        gl.shaderSource( shader, string );
        gl.compileShader( shader );
        if ( gl.getShaderParameter( shader, gl.COMPILE_STATUS ) === false ) {
            console.error( 'THREE.WebGLShader: Shader couldn\'t compile.' );
        }
        if ( gl.getShaderInfoLog( shader ) !== '' ) {
            console.warn( 'THREE.WebGLShader: gl.getShaderInfoLog()', gl.getShaderInfoLog( shader ) );
            console.warn( addLineNumbers( string ) );
        }
        return shader;
    };
} )();

请注意，此片段只是从three.js源复制（并且稍有更改），应在实际使用代码之前删除。只是为了调试！

还有一个更具侵入性的选项：您可以在创建并至少渲染一次之后检查ShaderMaterial，如下所示：

var material = new THREE.ShaderMaterial({
    uniforms: {
        uColorMap: { type: 't', value: THREE.ImageUtils.loadTexture('./img/_colors.png') },
        uSpecularMap: { type: 't', value: THREE.ImageUtils.loadTexture('./img/_spec.png') }, 
        uNormalMap: { type: 't', value: THREE.ImageUtils.loadTexture('./img/_normal.png') }
    },
    vertexShader: document.getElementById('vShader').innerText,
    fragmentShader: document.getElementById('fShader').innerText
});

然后，在渲染对象后至少一次：

console.log(material.program.attributes);
console.log(material.program.uniforms);

希望这有助于每个人！如果您了解更多和/或更好的方式来获取着色器代码，请随时添加您的评论。

Answer 4

现在可以在three.js文档中找到这个问题的答案：https://threejs.org/docs/#api/renderers/webgl/WebGLProgram

ThreeJS预定义着色器属性/制服

4 个答案: