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three.js 物体灯光与阴影设置详解

作者：工具松鼠

时间：2026-10-30

浏览：502

本文详解 three.js 中物体灯光与阴影的设置方法。通过启用渲染器阴影、配置 Mesh 投射与接收属性，以及调整 DirectionalLight 的 shadow 对象（如 mapSize、bias、camera），实现逼真的阴影效果。内容涵盖聚光灯与平行光的参数调优及完整代码示例。

文章目录

一、配置物体阴影的关键流程

1. 以平面上放置球体为例，配置球体阴影投射至平面

关键流程如下：

实现球体阴影投射至平面，需应用阴影映射技术。具体操作如下：

在渲染器中激活阴影功能：

renderer.shadowMap.enabled = true;

构建平面与球体对象：

// 创建平面
var planeGeometry = new THREE.PlaneGeometry(5, 5);
var planeMaterial = new THREE.MeshStandardMaterial({ color: 0x888888 });
var plane = new THREE.Mesh(planeGeometry, planeMaterial);
plane.rotation.x = -Math.PI / 2; // 将平面旋转至水平方向
plane.receiveShadow = true; // 接收阴影
scene.add(plane);
// 创建球体
var sphereGeometry = new THREE.SphereGeometry(1, 32, 32);
var sphereMaterial = new THREE.MeshStandardMaterial({ color: 0xff0000 });
var sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry, sphereMaterial);
sphere.position.y = 1; // 将球体放置在平面上方
sphere.castShadow = true; // 投射阴影
scene.add(sphere);

构建聚光灯对象：

var light = new THREE.SpotLight(0xffffff, 1, 100, Math.PI / 4);
light.position.set(0, 5, 0);
light.target.position.set(0, 0, 0);
light.castShadow = true; // 投射阴影
light.shadow.bias = -0.002; // 减少阴影失真
light.shadow.mapSize.width = 1024;
light.shadow.mapSize.height = 1024;
scene.add(light);

配置球体与聚光灯的关联：

sphere.add(light); // 球体作为聚光灯的子元素

启动浏览器预览，即可观察到球体阴影投射至平面。若需提升阴影自然度，可优化阴影相关参数，如提高阴影贴图分辨率、调整聚光灯角度或修正阴影偏差等。

2. 配置正方体与球体的灯光及阴影：

效果如图所示：

一、配置物体阴影的关键流程

关键流程与案例一相同，此处不再赘述，提供完整代码，如下：

import * as THREE from "three";
// 导入轨道控制器
import { OrbitControls } from "three/examples/jsm/controls/OrbitControls";
// 目标：灯光与阴影
// 灯光阴影
// 1、材质要满足能够对光照有反应
// 2、设置渲染器开启阴影的计算 renderer.shadowMap.enabled = true;
// 3、设置光照投射阴影 directionalLight.castShadow = true;
// 4、设置物体投射阴影 sphere.castShadow = true;
// 5、设置物体接收阴影 plane.receiveShadow = true;
// 1、创建场景
const scene = new THREE.Scene();
// 2、创建相机
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
  75,
  window.innerWidth / window.innerHeight,
  0.1,
  1000
);
// 设置相机位置
camera.position.set(0, 0, 10);
scene.add(camera);
// 创建球体
const sphereGeometry = new THREE.SphereBufferGeometry(1, 20, 20); // 参数：半径、水平分段数、垂直分段数
const material = new THREE.MeshStandardMaterial(); // 创建标准材质
const sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry, material); // 根据几何体和材质创建球体
sphere.position.set(1, 0, 0); // 设置球体位置
// 设置球体颜色
sphere.material.color = new THREE.Color(0x00ff00);
// 投射阴影
sphere.castShadow = true;
scene.add(sphere);
// 创建立方体
const cubeGeometry = new THREE.BoxBufferGeometry(1, 1, 1); // 参数：长、宽、高
// 创建标准材质
const materialcube = new THREE.MeshStandardMaterial();
const cube = new THREE.Mesh(cubeGeometry, materialcube); // 根据几何体和材质创建立方体
cube.position.set(-1, 0, 2); // 设置立方体位置
// 设置立方体颜色
cube.material.color = new THREE.Color(0xff0000);
// 投射阴影
cube.castShadow = true;
scene.add(cube);
// // 创建平面
const planeGeometry = new THREE.PlaneBufferGeometry(10, 10); // 参数：宽度、高度
// 创建标准材质
const materialplane = new THREE.MeshStandardMaterial();
const plane = new THREE.Mesh(planeGeometry, materialplane); // 根据几何体和材质创建平面
plane.position.set(0, -1, 0); // 设置平面位置
plane.rotation.x = -Math.PI / 2; // 设置平面旋转
// 接收阴影
plane.receiveShadow = true;
scene.add(plane);
// 灯光
// 环境光
const light = new THREE.AmbientLight(0xffffff, 0.5); // soft white light
scene.add(light);
//直线光源
const directionalLight = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 0.5); // 参数：光源颜色、光源强度
directionalLight.position.set(10, 10, 10); // 设置光源位置
directionalLight.castShadow = true; // 设置光照投射阴影
scene.add(directionalLight);
// 初始化渲染器
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
// 设置渲染的尺寸大小
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
// 开启场景中的阴影贴图
renderer.shadowMap.enabled = true;
// 将webgl渲染的canvas内容添加到body
document.body.appendChild(renderer.domElement);
// 创建轨道控制器
const controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement);
// 设置控制器阻尼，让控制器更有真实效果,必须在动画循环里调用.update()。
controls.enableDamping = true;
function render() {
  controls.update();
  renderer.render(scene, camera);
  //   渲染下一帧的时候就会调用render函数
  requestAnimationFrame(render);
}
render();
// 监听画面变化，更新渲染画面
window.addEventListener("resize", () => {
  //   console.log("画面变化了");
  // 更新摄像头
  camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
  //   更新摄像机的投影矩阵
  camera.updateProjectionMatrix();
  //   更新渲染器
  renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
  //   设置渲染器的像素比
  renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);
});

二、方向光DirectionalLightShadow的阴影属性及相机原理解析

在three.js中，通过new THREE.DirectionalLight可创建方向光源。该光源可通过配置阴影属性使场景对象产生阴影。配置阴影属性需使用DirectionalLight类的shadow属性，其为DirectionalLightShadow对象，可配置以下属性：

  • mapSize：阴影贴图尺寸。可使用THREE.Vector2或数字类型参数进行配置。
  • bias：偏移量，用于确保阴影准确性。可使用数字类型参数进行配置。
  • camera：阴影相机。通过DirectionalLightShadow.camera属性可获取对应的Camera对象，进而对相机进行配置。

相机原理：在three.js中，相机为场景中的虚拟相机，用于模拟真实世界相机。其工作原理类似真实相机，可控制场景可见区域、切换视角及实现景深等效果。在场景中添加相机后，可通过配置相机各属性来控制其位置、旋转、缩放等，从而实现不同视角与效果。

相机相关属性配置：在three.js中，可通过配置相机各属性来控制相机行为与效果。以下列举常用相机属性：

  • position：相机位置。
  • near：相机近裁剪面距离。
  • far：相机远裁剪面距离。
  • fov：相机视角。

示例说明：以下代码示例展示了用于产生阴影的DirectionalLight对象的创建及阴影属性配置：

核心代码

const directionalLight = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 1);
directionalLight.position.set(20, 30, -5);
directionalLight.castShadow = true;
directionalLight.shadow.mapSize.width = 1024; // 设置阴影贴图的宽度
directionalLight.shadow.mapSize.height = 1024; // 设置阴影贴图的高度
directionalLight.shadow.bias = -0.01; // 设置阴影的偏移量
directionalLight.shadow.camera.near = 1; // 设置阴影相机的近裁剪面距离
directionalLight.shadow.camera.far = 100; // 设置阴影相机的远裁剪面距离
directionalLight.shadow.camera.fov = 45; // 设置阴影相机的视角

一、配置物体阴影的关键流程

完整示例效果如上图所示，完整示例代码如下：

import * as THREE from "three";
// 导入轨道控制器
import { OrbitControls } from "three/examples/jsm/controls/OrbitControls";
// 导入dat.gui
import * as dat from "dat.gui";
const gui = new dat.GUI();
// 1、创建场景
const scene = new THREE.Scene();
// 2、创建相机
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(
  75,
  window.innerWidth / window.innerHeight,
  0.1,
  1000
);
// 设置相机位置
camera.position.set(0, 0, 10);
scene.add(camera);
const sphereGeometry = new THREE.SphereBufferGeometry(1, 20, 20);
const material = new THREE.MeshStandardMaterial();
const sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry, material);
// 投射阴影
sphere.castShadow = true;
scene.add(sphere);
// // 创建平面
const planeGeometry = new THREE.PlaneBufferGeometry(10, 10);
const plane = new THREE.Mesh(planeGeometry, material);
plane.position.set(0, -1, 0);
plane.rotation.x = -Math.PI / 2;
// 接收阴影
plane.receiveShadow = true;
scene.add(plane);
// 灯光
// 环境光
const light = new THREE.AmbientLight(0xffffff, 0.5); // soft white light
scene.add(light);
//直线光源
const directionalLight = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 0.5);
directionalLight.position.set(5, 5, 5);
directionalLight.castShadow = true;
// 设置阴影贴图模糊度
directionalLight.shadow.radius = 20;
// 设置阴影贴图的分辨率
directionalLight.shadow.mapSize.set(4096, 4096);
// 设置平行光投射相机的属性
directionalLight.shadow.camera.near = 0.5;
directionalLight.shadow.camera.far = 500;
directionalLight.shadow.camera.top = 5;
directionalLight.shadow.camera.bottom = -5;
directionalLight.shadow.camera.left = -5;
directionalLight.shadow.camera.right = 5;
scene.add(directionalLight);
gui
  .add(directionalLight.shadow.camera, "near")
  .min(0)
  .max(10)
  .step(0.1)
  .onChange(() => {
    directionalLight.shadow.camera.updateProjectionMatrix();
  });
// 初始化渲染器
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
// 设置渲染的尺寸大小
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
// 开启场景中的阴影贴图
renderer.shadowMap.enabled = true;
// 将webgl渲染的canvas内容添加到body
document.body.appendChild(renderer.domElement);
// 创建轨道控制器
const controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement);
// 设置控制器阻尼，让控制器更有真实效果,必须在动画循环里调用.update()。
controls.enableDamping = true;
// 添加坐标轴辅助器
const axesHelper = new THREE.AxesHelper(5);
scene.add(axesHelper);
// 设置时钟
const clock = new THREE.Clock();
function render() {
  controls.update();
  renderer.render(scene, camera);
  //   渲染下一帧的时候就会调用render函数
  requestAnimationFrame(render);
}
render();
// 监听画面变化，更新渲染画面
window.addEventListener("resize", () => {
  //   console.log("画面变化了");
  // 更新摄像头
  camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
  //   更新摄像机的投影矩阵
  camera.updateProjectionMatrix();
  //   更新渲染器
  renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
  //   设置渲染器的像素比
  renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);
});

至此，关于three.js中物体灯光与阴影配置的文章介绍完毕，更多相关three.js 物体灯光与阴影内容请搜索本站往期文章或继续浏览下方相关文章，希望大家以后多多支持本站！

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