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。

GLSL
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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);
  
  // 添加时间相关的扭曲
  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。

GLSL
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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。

GLSL
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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。

JAVASCRIPT
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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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