时空扭曲效果
🎯 提示词
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使用 Three.js 实现时空扭曲效果,具体要求:
【核心特效】
- 径向扭曲变换
- 动态网格线效果
- 引力波可视化
【场景与光照】
- 纯黑色背景
- 中心发光效果
- 无需传统光源
【交互与控制】
- OrbitControls 视角控制
- GUI 参数调节面板
- 重置功能按钮
【技术要求】
- Three.js 最新版本
- lil-gui 控制面板
- 自定义 ShaderMaterial
📖 效果拆解
| 层次 |
视觉效果 |
技术实现 |
| 基础 |
平面几何体 |
PlaneGeometry(6, 6, 128, 128) |
| 核心特效 |
径向扭曲网格 |
fragmentShader 自定义变换 |
| 增强细节 |
引力波效果 |
正弦函数 + smoothstep |
| 交互层 |
GUI 参数调节 |
lil-gui 动态控制 |
🔧 核心技术点
1. 径向扭曲函数
通过极坐标变换实现围绕中心点的扭曲效果。
vec2 radialWarp(vec2 uv, float intensity) {
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 * frequency + time * speed) * intensity;
dist *= 1.0 + sin(angle * 3.0 + time * 2.0) * intensity * 0.3;
return center + vec2(cos(angle), sin(angle)) * dist;
}
2. 时空网格生成
在扭曲后的 UV 坐标上绘制动态网格线。
float spaceTimeGrid(vec2 uv, float time) {
vec2 warpedUV = radialWarp(uv, warpIntensity);
float gridX = sin(warpedUV.x * 30.0 + time * 3.0) * 0.5 + 0.5;
float gridY = sin(warpedUV.y * 30.0 + time * 3.0) * 0.5 + 0.5;
return (gridX + gridY) * 0.5;
}
3. 引力波效果
通过距离衰减和正弦波动模拟引力波。
float gravitationalWave(vec2 uv, float time) {
vec2 center = vec2(0.5, 0.5);
float dist = length(uv - center);
float wave = sin(dist * 20.0 - time * 5.0) * 0.5 + 0.5;
return smoothstep(0.3, 0.0, dist) * wave;
}
4. GUI 动态控制
使用 lil-gui 实现参数实时调节。
gui.addColor(params, 'warpColor').onChange(value => {
mat.uniforms.warpColor.value.set(value);
});
gui.add(mat.uniforms.warpIntensity, 'value', 0.0, 1.0).name('扭曲强度');
gui.add(mat.uniforms.frequency, 'value', 1.0, 30.0).name('频率');
gui.add(mat.uniforms.speed, 'value', 0.5, 5.0).name('速度');
💡 调试与优化
| 问题类型 |
表现形式 |
解决方案 |
| 着色器编译失败 |
黑屏或控制台报错 |
检查 GLSL 语法,确保所有 uniform 正确定义 |
| 性能问题 |
帧率下降 |
降低平面细分精度,减少计算复杂度 |
| 窗口变形 |
全屏时效果拉伸 |
确保 resolution uniform 随窗口大小更新 |
| GUI 不显示 |
控制面板缺失 |
检查 lil-gui 导入路径和初始化时机 |
🚀 扩展思路
| 变体效果 |
核心改动 |
难度 |
| 多中心扭曲 |
添加多个扭曲中心,实现复杂时空效果 |
⭐⭐⭐ |
| 3D 版本 |
将平面改为球体,实现球形时空扭曲 |
⭐⭐ |
| 粒子系统 |
用粒子模拟时空尘埃效果 |
⭐⭐⭐ |
| 交互式扭曲 |
根据鼠标位置动态调整扭曲中心 |
⭐⭐ |
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