如何在three.js中按深度顺序渲染粒子？

Question

免责声明：一般来说，我对three.js、WegGL 和3D 图形比较陌生。

我正在使用 Three.js 以 3D 形式显示 GPS 轨迹中的点。我们必须能够可视化的数据集可能非常大（数十万个点），因此性能非常重要。

我使用一个Points对象，我用一个BufferGeometry包含所有点的对象填充该对象。这些点是按照曲目的顺序添加的，所以按时间顺序。

然后，我们使用PointsMaterial带有 2D 纹理（精灵）的 a 将点表示为一个圆，圆外的区域是透明的。因为颜色是动态的，所以 2D 纹理是动态绘制到画布上的。

问题是，如果我们看轨迹方向上的点，即离相机较远的点是在较近的点之后渲染的点，在点重叠的地方会出现伪影，较近点的透明部分被绘制在更远的点上：

当我们从另一个方向看轨道时，即从后向前渲染的点，问题就消失了：

我尝试了以下两个选项来解决该问题：

• 用alphaTest0和1之间的一个数值，它样的作品
  • 但是我们的点也可以是部分透明的（这是客户的要求）所以风险是 alphaTest 会剪掉实际应该渲染的点的部分
  • 它会在点重叠的地方创建一个锯齿状边缘，这看起来不太好

• 使用depthWrite: false的材料的点，它呈现漂亮，但随后近点总是绘制在旧的无论相机的方向，它看起来奇怪，是错误的

实际渲染深度 顺序中的点从最远的开始到最近的结束的解决方案是什么？

以下是代码的相关部分。

几何的构建。该timeline3d对象包含所有点并来自 XHR 请求：

  const particlesGeometry = new BufferGeometry();
  const vertices = [];

  for (let i = 0; i < timeline3d.points.length; i++) {
    const coordinates = timeline3d.points[i].sceneCoordinates;
    vertices.push(coordinates[0], coordinates[1], coordinates[2]);
  }

  particlesGeometry.addAttribute('position', new Float32BufferAttribute(vertices, 3));
  return new Points(particlesGeometry, buildTimelinePointsMaterial(timeline3d));

材料：

function buildTimelinePointsMaterial (timeline) {
  const pointTexture = new CanvasTexture(drawPointSprite(POINT_SPRITE_RADIUS, timeline.color));

  return new PointsMaterial({
    size: POINT_SIZE,
    sizeAttenuation: true,
    map: pointTexture,
    transparent: true,
    alphaTest: 0.4
  });
}

Answer 1

解决方法：

这是渲染点时 WebGL 的一个限制。就像上面提到的@ScieCode 一样，我个人一直在通过更改材质的混合模式来解决这个问题。有了它，每个点都像透明的 Photoshop 图层一样混合在另一个点上，并消除了重叠效果。通常，如果您有浅色背景，您会想要使用THREE.MultiplyBlending，如果您有深色背景，您会使用THREE.AdditiveBlending，但这完全取决于品味。

解决方案：

还有是多数民众赞成实施更加复杂的解决方案在这个例子中，通过深入每帧一次排序的所有顶点。如果您查看其源代码，您会看到它sortPoints()在渲染循环中被调用，它将相机矩阵与几何体的世界矩阵相乘，以查看每个顶点深度并按顺序排序。