流体动力学效果
🎯 提示词
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使用 Three.js 实现流体动力学效果,具体要求:
【核心特效】
- 涡旋场模拟
- 流体密度计算
- 泡沫效果
【场景与光照】
- 纯黑色背景
- 自发光效果
- 无需传统光源
【交互与控制】
- OrbitControls 视角控制
- GUI 参数调节面板
- GSAP 自动旋转动画
【技术要求】
- Three.js 最新版本
- lil-gui 控制面板
- GSAP 动画库
📖 效果拆解
| 层次 |
视觉效果 |
技术实现 |
| 基础 |
球体几何体 |
SphereGeometry(2.5, 64, 64) |
| 核心特效 |
流体流动纹理 |
涡旋场 + 噪声 |
| 增强细节 |
流动线和泡沫 |
正弦波动叠加 |
| 动画层 |
自动旋转 |
GSAP timeline |
🔧 核心技术点
1. 涡旋场函数
创建旋转的流体运动效果。
vec2 vortexField(vec2 uv, float time) {
vec2 center = vec2(0.5, 0.5);
vec2 dir = uv - center;
float dist = length(dir);
float angle = atan(dir.y, dir.x);
angle += sin(dist * 10.0 + time * flowSpeed) * turbulence;
return vec2(cos(angle), sin(angle)) * dist * 0.5;
}
2. 流体密度计算
多层噪声叠加模拟流体密度分布。
float fluidDensity(vec2 uv, float time) {
vec2 vortex = vortexField(uv, time);
float density = 0.0;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
float frequency = float(i + 1) * 2.0;
density += fluidNoise(uv * frequency + vortex) / float(i + 1);
}
return density * viscosity;
}
3. 流体颜色映射
根据密度值映射到不同深度的蓝色。
vec3 fluidColorMap(float density) {
vec3 deepColor = vec3(0.0, 0.2, 0.8);
vec3 midColor = vec3(0.2, 0.6, 1.0);
vec3 surfaceColor = vec3(0.8, 0.9, 1.0);
if (density < 0.3) {
return mix(deepColor, midColor, density / 0.3);
} else {
return mix(midColor, surfaceColor, (density - 0.3) / 0.7);
}
}
4. 泡沫效果
float foam = sin(uv.x * 30.0 + time * 3.0) * sin(uv.y * 30.0 + time * 3.0) * 0.1;
color += foam * vec3(1.0, 1.0, 1.0);
💡 调试与优化
| 问题类型 |
表现形式 |
解决方案 |
| 着色器编译失败 |
黑屏或报错 |
检查 GLSL 语法和 uniform 定义 |
| 性能问题 |
帧率下降 |
降低细分或噪声迭代次数 |
| 颜色异常 |
颜色不自然 |
调整颜色映射曲线 |
| 动画卡顿 |
旋转不流畅 |
检查 GSAP 配置 |
🚀 扩展思路
| 变体效果 |
核心改动 |
难度 |
| 水流瀑布 |
将球体改为平面,添加垂直流动效果 |
⭐⭐ |
| 气泡上升 |
添加粒子系统模拟气泡 |
⭐⭐⭐ |
| 漩涡中心 |
创建吸引子效果 |
⭐⭐ |
| 多色流体 |
添加颜色渐变动画 |
⭐⭐ |
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