
Three.js 宇宙弦理论效果着色器 | 三维可视化 / AI 提示词
📋 AI 提示词
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创建一个宇宙弦理论效果着色器,模拟高维弦的振动效果,包含量子场和维度效果,提供三种宇宙类型可选。
🖼️ 效果预览
🎮 案例演示
📖 效果拆解
| 层次 | 视觉效果 | 技术实现 |
|---|---|---|
| 基础 | 环面纽结几何体 | TorusKnotGeometry |
| 核心特效 | 弦振动效果 | 多层正弦波叠加 |
| 增强细节 | 量子场粒子 | 25个量子场粒子效果 |
| 视觉效果 | 时空曲率 | 模拟引力引起的时空弯曲 |
| 交互控制 | 宇宙类型切换 | 紫色、蓝色、绿色三种宇宙 |
🔧 核心技术点
顶点着色器
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uniform float uTime;
uniform float uStringVibration;
uniform float uDimensionCount;
uniform float uSpacetimeCurvature;
void main() {
vUv = uv;
vPosition = position;
vNormal = normal;
// 弦振动效果
float vibration = sin(position.x * 3.0 + uTime * uStringVibration) *
cos(position.y * 4.0 + uTime * uStringVibration * 0.8) *
sin(position.z * 3.0 + uTime * uStringVibration * 0.6);
// 维度效果
float dimension = sin(position.x * 5.0 + uTime * uDimensionCount * 2.0) *
cos(position.z * 5.0 + uTime * uDimensionCount * 2.0);
// 时空曲率
float curvature = sin(position.x * uSpacetimeCurvature * 6.0) *
cos(position.y * uSpacetimeCurvature * 8.0);
vec3 newPosition = position + normal * (vibration + dimension * 0.5 + curvature * 0.3) * 0.15;
gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(newPosition, 1.0);
}
弦理论效果
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float stringTheory(vec2 uv, float vibration) {
float stringField = 0.0;
// 多层弦振动
stringField += sin(uv.x * 4.0 + uTime * 0.3) *
cos(uv.y * 6.0 + uTime * 0.5);
stringField += sin(uv.x * 6.0 + uTime * 0.7) *
cos(uv.y * 8.0 + uTime * 0.9) * 0.7;
stringField += sin(uv.x * 8.0 + uTime * 1.1) *
cos(uv.y * 10.0 + uTime * 1.3) * 0.4;
return stringField * vibration;
}
量子场效果
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float quantumField(vec2 uv, float intensity) {
float field = 0.0;
for(int i = 0; i < 25; i++) {
vec2 fieldPos = vec2(
noise(vec2(float(i) * 0.123, 0.456)),
noise(vec2(float(i) * 0.456, 0.789))
);
float dist = distance(uv, fieldPos);
float fieldSize = noise(vec2(float(i) * 0.789, 0.123)) * 0.04 + 0.02;
float fieldLife = mod(uTime * 1.5 + float(i) * 8.0, 6.28);
float fieldIntensity = sin(fieldLife) * 0.7 + 0.3;
field += exp(-dist * 45.0) * fieldIntensity * intensity;
}
return field;
}
维度效果
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float dimensions(vec2 uv, float count) {
float dimensionField = 0.0;
// 多维空间效果
dimensionField += sin(uv.x * 8.0 * count) *
cos(uv.y * 8.0 * count) * 0.3;
// 高维振动
dimensionField += sin(uv.x * 12.0 + uTime * count * 2.0) *
cos(uv.y * 12.0 + uTime * count * 2.0) * 0.2;
return dimensionField;
}
💡 调试与优化
| 问题类型 | 表现形式 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 振动过强 | 几何体变形过大 | 减小 uStringVibration 值 |
| 维度混乱 | 效果过于复杂 | 减小 uDimensionCount 值 |
| 性能问题 | 帧率下降 | 减少粒子数量 (25→10) |
| 颜色过暗 | 效果不明显 | 增大 uGlowIntensity 值 |
🚀 扩展思路
| 变体效果 | 核心改动 | 难度 |
|---|---|---|
| M理论模拟 | 添加多维膜的交互效果 | ⭐⭐⭐ |
| 宇宙大爆炸 | 模拟宇宙创生的可视化 | ⭐⭐⭐ |
| 弦的相互作用 | 多条弦的缠绕和相互作用 | ⭐⭐⭐ |
| 量子纠缠 | 添加纠缠粒子对的效果 | ⭐⭐⭐ |
| 宇宙演化 | 添加宇宙从大爆炸到现在的演化过程 | ⭐⭐⭐ |
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